Уплотнение вращающегося ротора

(61) Дополнительное к автсвид-ву -51) М 24,09,80(21) 2984468/25-08ем заявки-22) Заявлено присоединени Г 16,1 15/3 Гаеударет 3) Приорите Опублико т -вано 07,06.8 СССР пе левам юееретен(53) УДК 62-76 (088.8)Бюллетень21 и еткрытин Дата опубликования описания 07.06.8 Я, В. Р:;,Ъдик 1"-.1 , - .(71) Заявитель 54) УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ РОТОРА Изоб технике.Изве содержа щие кол носитель ной сре турбома шины, еннее плаваюс зазором отдвода затвор- ежду кольцастно уплотнение вала щее наружное и внут ьца, установленные но вала, и камеру п ды, расположенную 1тение относится к уплотнительной Данное техническое решение обеспечивает радиальную подвижность кольца за счет гидростатического взвешивания его относительно вала путем подачи затворной среды с уплотняемым давлением в специально выполненные на внутренней поверхности наружного кольца гьдростатические кар-. маны, охватывающие часть поверхности вала.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уплотнение вращающегося ротора, содержащее неподвижную или следящую щель, образуемую ротором и кольцевым элементом уплотнения, на внутренней поверхности которого размещены гидростатические карманы, импульсно запитываемые затворной средой посредством каналов, размещенных на роторе 2. Однако при уплотнении высоких давлений такая конструкция будет обладать повышенным расходом затворной среды, так как каналы, выполненные на валу постоянно находятся под уплотняемым давлением и участок щели в зонах каналов не является уплотняющим. Следовательно, в этих зонах центрирующие силы существенно меньше, чем на участке щели где нет питающих каналов.1 ОЦель изобретения - повышение виброустойчивости, герметичности и центрирующих сил в уплотнении.Указанная цель достигается тем, что накольцевом элементе уплотнения выполнены окна в полость высокого давления, обеспе чивающие поочередную импульсную подпитку гидростатических карманов затворной средой с уплотняемым давлением, кроме того, путем создания различных амплитуд импульсов давления в гидростатических карманах радиальная глубина, тангенциальная протяженность и аксиальная длина окон выполнены различными.Выполнение кольцевого элемента уплотнения, снабженного окнами в полость высокого давления, обеспечивает при вращении9341054в щель. Наличие карманов с импульсной подпиткой, осуществляемой с помощью выполненных на кольцевом элементе уплотнения окон в полость высокого давления, существенно увеличивает центрирующую силу, бла 5 годаря чему уплотнение выполняетодновременно функцию промежуточной радиальной гидростатической опоры с вращающимися импульсными питателями.Использование заявляемого уплотненияна практике обеспечит снижение вибраций роторов центробежных машин за счет повышения радиальной гидродинамической жесткости уплотнений, что приведет к уменьшению изгибных напряжений, действующих в поперечных сечениях вала и повышению усталостной долговечности последнего. Снижение протечек через уплотнение повысит КПД машины. Формула изобретения 20 ротора поочередную импульсную подпитку гидростатических карманов затворной сре дой с уплотняемым давлением. Находясь в промежутке между карманами и, следова тельно, между окнами питающий канал пе рекрывается кольцевым элементом уплотне ния, что ограничивает поступление затвор ной среды через канал в гидростатический карман. Мгновенное значение расхода зат ворной среды через уплотнение при этом уменьшается. Варьируя указанными разме рами окон можно повысить виброустойчи вость, герметичность и центрирующие силы в уплотнении.На фиг. 1 изображено уплотнение с не подвижным кольцом, продольный разрез на фиг. 2 - уплотнение со,следящей щелью (плавающее кольцо), продольный разрез; на фиг. 3 - сечение уплотнения по окнам (се чение А - А на фиг. 2).Неподвижную 1 или следящую щель 2 образует ротор 3 и кольцевой элемент 4 уплотнения, на внутренней поверхности которого размещены гидростатические карманы 5. Гидростатические карманы 5 сообаются посредством каналов б через окна 7, выполненные на кольцевом элементе 4 уплотнения, с.полостью 8 Высокого давления. Давление Р на входе в щель (полость 8 высокого давления), на выходе Ра (полость 9 низкого давления),Уплотнение вращающегося ротора работает следующим образом.Уплотняемая среда под высоким давлением из полости 8 дросселируется в щели 1 и отводится в полость 9 низкого давления. При вращении ротора 3 с каналами б, последние поочередно сообщают гидростатические карманы 5 через окна 7 с полостью 8 высокого давления, при этом происходит впрыскивание среды высокого давления в один из гидростатических карманов 5, что вызывает резкое повышение давления в последнем. Находясь некоторый период времени в промежутке между гидростатическими карманами 5 и между окнами 7, канал б перекрывается кольцевым элементом 4 уплотнения, что ограничивает поступление среды щелью 1 в канал 6 и карман 5.В обычных щелевых уплотнениях гидро- статическая центрирующая сила возникает за счет разности падений давления на входе 1. Уплотнение вращающегося ротора, содержащее неподвижную или следящую щель,образуемую ротором и кольцевым элементом уплотнения, на внутренней поверхности2 Б которого размещены гидростатические карманы, импульсно запитываемые затворнойсредой посредством каналов, размещенныхна роторе, отличающееся тем, что, с цельюповышения герметичности и центрирующихсил в уплотнении, на кольцевом элементеуплотнения выполнены окна в полость высокого давления, обеспечивающие поочередную импульсную подпитку гидростатических карманов затворной средой с уплотняемым давлением.2. Уплотнение по п. 1, отличающеесятем, что, с целью повышения виброустойчивости уплотнения путем создания различных амплитуд импульсов давления в гидростатических карманах, радиальная глубина,тангенциальная протяженность и аксиаль 40 ная длина окон выполнены различными.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США3915459, кл. 277 в ,1974.45 2. Авторское свидетельство СССР по заявке2836370/25-08, кл. Г 16 д 15/42,1979.Составитель Т, Маклакова Редактор С. Патрушева Техред А Бойкас Корректор М. Коста Заказ 3894/27 Тираж 990Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4