ЩЕТОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ Российский патент 1994 года по МПК F16J15/00 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в газотурбинных двигателях герметизации газовых проточных полостей.

Известно щеточное уплотнение для герметизации газовой проточной части, в котором герметизация осуществляется множеством щеток из тонких металлических проволочек, уложенных между кольцевыми пластинами и образующих сплошную кольцевую щетку. Щетки жестко закреплены между пластинами и радиально выступают из пластин в направлении вращения под углом 45-60^о. Для обеспечения подвижности щеток предусмотрен зазор между поверхностями подвижных и неподвижных частей.

Недостатком известного уплотнения является следующее. В результате постоянного по величине натяга в контакте щеток с вращающейся деталью происходит износ контактирующих деталей. При этом повышается температура в зоне контакта. Это приводит к быстрому срабатыванию и спеканию материала щеток по контактирующей поверхности.

Цель изобретения - повышение надежности и экономичности щеточного уплотнения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое уплотнение, план; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Щеточное уплотнение с регулируемым электромагнитным полем натягом содержит электромагниты 1, установленные с определенным шагом на наружной поверхности корпуса 2, уплотнения пакетов 3 щеток, выполненных из тонких металлических проволочек из упругого, теплопроводного материала, не обладающего магнитными свой- ствами, и упругие пластины 4, установленные между пакетами 3 на расстоянии одна от другой. Длина пластин 4 меньше длины пакетов 3 для исключения трения пластин 4 о вал 5.

Пластины 4 изготовлены из ферромагнитного материала, обладающего большой упругостью и теплопроводностью.

Корпус 2 и вал 5 выполнены из материалов, обладающих немагнитными свойствами.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии регулирующего воздействия электромагнитов 1 пакеты 3 щеток прижимаются к валу 5 за счет упругости материала пакетов 3. Равномерное прижатие их к валу обеспечивается установкой под углом ϕ в сторону вращения ( ϕ - угол между щеткой и касательной к валу в точке контакта с щеткой). Так как щетки имеют постоянную длину, то, изменяя угол ϕ , можно изменить усилие прижатия щеток к валу 5.

При подаче электрического тока на обмотки электромагнитов 1 к их сердечникам притягиваются пластины 4. Пластины установлены консольно и жестко заделаны в корпусе 2, имея возможность перемещения за счет упругости их материала. Притягиваясь к электромагнитам 1, пластины 4 воздействуют на пакеты 3 щеток, изменяя угол ϕ, и натяжение щеток по контактирующей поверхности вала 5 уменьшается. При увеличении частоты вращения вала 5 электроток, подаваемый на обмотки электромагнитов 1, может увеличиваться, чем достигается увеличение электромагнитной силы, изменяющей положение пластин 4 и вместе с ними и угол прижатия пакетов 3 щеток к валу 5.

Сущность изобретения: в корпусе под углом к оси вращения вала установлены пакеты щеток из тонких металлических проволок, размещенных между торцовыми кольцевыми пластиками. Упругие пластины из ферромагнитного материала установлены между пакетами, электромагниты - на наружной поверхности корпуса. Длина пластин меньше длины пакетов щеток. 2 ил.

ЩЕТОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ для герметизации газовой проточной части турбомашин, содержащее установленные в корпусе под углом к оси врашения вала пакеты щеток из тонких металлических проволок, размещенных между торцевыми кольцевыми пластинами, отличающееся тем, что оно снабжено упругими пластинами из ферромагнитного материала, установленными между пакетами, и электромагнитами, установленными на наружной поверхности корпуса, причем длина пластин из ферромагнитного материала меньше длины пакетов щеток.