Опорно-уплотнительный узел турбомашины

(86) Патент США М 9915459,кл, 277-27, 1975.Авторскев саедвтельство СССРВ 1128392, кл. Р 01 О 28/16, 1964,СУДАРСТВЕЙ ЫЙ КОМИТЕТО.ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И Гкнт сссР ОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИД(57) Изобретение позволяет повысить надежй ность путем снижения резонансных колебатут. ний за счет того, что на наружной поверхностиопорного уплотнительного кольца 4 выполи йены по меньщей мере три продольных паза 7,а в теле К 4- сквозные продольные отверстия 8, образующие со стороны внутренней поверхности К 4 и/или внутренней поверхности пазов 7 тонкостенные упругие участки 9, которые позволяют создавать на внутренней поверхности К 4 микрорельеф, способствующий образованию микроклиньев. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится .к турбостроению, в частности к опорно-уплотнительным узлам турбомашины.Известен опорно.уплотнительный узел ротора турбомэшины, содержащий корпус с полостью подвода жидкости, расположенные в корпусе с зазором относительно вала опорное кольцо с несущими камерами, соединенные дросселирующими отверстиями и каналами с полостью подвода й плавающее кольцо, образующее с корпусом й опорным кольцом промежуточную камеру, причем на наружной поверхности опорного кольца имеется гидравлический демпфер.Недостатком этого узла является малая жесткость системы "опора - ротор" при низких давлениях рабочей среды, так как не создается демпфирующего эффектаузла на вэл из-за малой силы трения иа торцовой поверхности наружного кольцаИэиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является опорно-уплотнительный узел турбомашины, содержащий корпус с полостью подвода жидкости. расположенные в корпусе с зазором относительно вала опорное кольцо с несущими камерами, дроссеяирующими отверстиями и канала-ми, сообщенными с полостью подвода жидкости и плавающее кольцо, образующее с корпусом и опорным кольцом промежуточную камеру, в которой расположена втулка с радиальным отверстиями, причем наружная поверхность опорного кольца по поса. дочному зазору входит в расточку корпуса. Такое конструктивное исполнение значительно. повышает жесткость системы "ротор - опора".Целью является повышение надежности в работе путем снижения резонансных колебаний.На фиг.1 схематично показан узел, продольный разрез; на фиг,2-4 - сечения А-А на фиг.1 (варианты выполнения опорного уплотнительного кольца);Опорно-уплотнительный узел турбомвшины содержит корпус 1 с камерой 2 подвода уплотнительной среды и расположенные в корпусе 1 с зазором относительно вала 3 опорное уплотнительное кольцо 4 с несущими карманами 5 и уплотнительную втулку 6.На наружной поверхности кольца 4 выполнены по меньшей мере три продольных паза 7, а в теле кольца 4 могут быть выполнены . сквозные продольные отверстия 8, образук 1 щие со стороны внутренней поверхности кольца 4 и/или внутренней поверхности сквозных пазов 7 тонкостенные упругиеучастки 9. Отверстия 8 могут быть смещены относительно несущих карманов 5 в неправлении вращения вала 3, а пазы 7 могут бытьвыполнены наклонными в поперечной плоскости. В кольце 4 выполнены дросселирующие отверстия 12 для подвода жидкости в5 несущие карманы 5. Узел расположенмеЖду полостью 10 высокого давления иполостью 11 низкого давления.Опорно-уплотнительный узел турбомашины работает следующим образом.10 Уплотняющую жидкость подают в камеру 2 подвода, из которой часть жидкости попазам 7 и дросселирующим отверстиям 8поступает в карманы 5. Из карманов 5 жидкость по зазору между валом 3 и кольцом 415 движется в сторону полости 11, Остальнаяжидкость поступает из камеры 2 в зазор всторону полости 10. Ори этом давление жщ- кости в амере 2 поддерживается выше, чемв полости 10, Выполнение кольца 4 упругим,20 причем если его податливость значительнобольше податливости вала 3, позволяет рассматривать последний как жесткий до подхода к третьей критической скорости. Приэтом уменьшается амплитуда колебаний ва 25 ла 3 при перехода через критические скорости вращения,В зависимости от требуемой жесткостикольца 4 сквозные. Смещение отверстий 8относительно карманов 5 позволяет созда 30 вать нэ внутренней поверхности кольца 4микрорельеф зэ счет ее неравномерной деформации,Наличие микрорельефа на внутреннейповерхности способствует образованию35 микрогидроклиньев, чем значительно повышается динамическая устойчивость вала 3,Кроме того, выполнение сквозных пазови выступов на опорно-уплотнительном кольце значительно улучшает его охлаждение за40 счет увеличения поверхности теплосьема. Формула изобретения 1. Опорно-уплотнительный узел турбомзшины, содержащий корпус с камерой 46 подвода уплотнительной среды и расположенные в корпусе с зазором относительно вала опорное уплотнительное кольцо с несущими карманами и уплотнительную втулку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 50 повышения надежности в работе путем снижения резонансных колебаний, нэ наружной новерхности кольца выполнены по меньшей мере три продольных сквозных пзэа55 2.Узел по и. 1. о т л и ч а ю щ и й с я .тем, че в кольце выполнены сквозные продольные отверстия. образующие со стороны внутренней поверхности кольце и/или внутренней поверхности сквозных пазов тонко.стенные упругие участки,3. Узел по п.2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 4. Узел по п.1. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отверстия смещены относительно несу- что пазы выполнены наклоненными в попещих карманов в направлении вращения Вала, речной плоскости.1719723 г,Ф дактор Ю.Середа рректор С.Ше дательский ком 5 инат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,изводств аказ 756 ВНИИП Составитель ВЯетрухТехред М,Моргентал Тира рственного к 113035, Момитета по изо ква, Ж, Ра Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., 4/8