УПЛОТНЕНИЕ Российский патент 2017 года по МПК F16J15/16 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к конструкциям уплотнения вращающихся валов и роторов газотурбинных двигателей, установок и других роторных машин.

Известно щеточное уплотнение (RU №2269047 C2, F16J 15/16, опубл. 10.06.2006 г.) для разделения полостей высокого и низкого давления рабочей среды, содержащее корпус, в котором хвостовиками установлено не менее одного ряда щетин, собранных не менее чем в один пучок с возможностью смещения их уплотнительных оконечностей до сопряжения с подвижной контактной поверхностью, а щетины выполнены из листового материала в виде блока, при этом хвостовики и уплотнительные оконечности щетины разделены прорезями с образованием торсионных перемычек.

Однако уплотняющие свойства этого устройства недостаточно высоки и оно сложно в изготовлении. Блок выполнен из листового материала, а хвостовики, не имеющие жесткого закрепления, в эксплуатации могут вибрировать, что крайне нежелательно для обеспечения надежности узла уплотнения.

Известно уплотнение, принятое за прототип (RU №2433323 C2, F16J 15/16, опубл. 10.11.2011 г.), выполнено в виде гибких упругих элементов, размещенных между кольцевыми пластинами и на части поверхности жестко связанных с последними, при этом гибкие уплотнительные элементы выполнены из листового материала, например из фольги, в виде диска с центральным отверстием, которое контактирует с валом.

Данное уплотнение обеспечивает необходимую работоспособность, однако из-за повышенного размера по диаметру не везде может быть применено.

Задачей, решаемой данным изобретением, является создание уплотнения уменьшенных габаритов.

Указанная задача решается уплотнением, разделяющим полости высокого и низкого давления рабочей среды, в которой гибкий уплотняющий элемент выполнен из листового материала в виде многослойного цилиндра, который собирается из нескольких цилиндрических элементов с прорезанными пазами, при этом каждый последующий элемент смещен относительно предыдущего, перекрывая пазы смежного слоя. Многослойный цилиндр с одного торца зажат герметично между наружным и внутренним кольцами, при этом наружный диаметр внутреннего кольца равен диаметру цилиндрической поверхности бурта вала, по которой контактирует внутренняя поверхность многослойного цилиндрического гибкого уплотнительного элемента. За счет разницы в полостях высокого и низкого давления уплотнительные элементы прижимаются к цилиндрической поверхности бурта вала, обеспечивая герметичность зазора между корпусом и валом.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, 2:

фиг. 1 - уплотнение;

фиг. 2 - элемент уплотнительный.

На фиг. 1 уплотнение, которое разделяет полости высокого А и низкого Б давления рабочей среды, включает корпус 1 и вал 2. В корпусе 1 установлено уплотнение 3, содержащее гибкие уплотнительные элементы 4, выполненные из листового материала в виде многослойного цилиндра 5, собираемого из нескольких цилиндрических гибких уплотнительных элементов 4 с прорезанными пазами 7 (фиг. 1, фиг. 2), при этом элементы смещены, перекрывая пазы смежного элемента. Многослойный цилиндр 5 зажимается между внутренним 8 и наружным 9 кольцами, наружный диаметр 10 внутреннего кольца 8, например, равен диаметру цилиндрической поверхности бурта 11 вала 2, по которой контактирует внутренняя поверхность 12 гибкого уплотнительного элемента 4 многослойного цилиндра 5. За счет разницы давления рабочей среды между А и Б гибкие уплотнительные элементы 4 прижимаются к цилиндрической поверхности бурта 11 вала 2, обеспечивая герметичность зазора между корпусом 1 и валом 2.

Таким образом, предложенная конструкция уплотнения зазора между корпусом и валом обеспечивает надежность разделения высокого и низкого давлений рабочих сред, длительный ресурс работы, низкую трудоемкость его изготовления и уменьшенные габариты изделия.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям уплотнения вращающихся валов и роторов газотурбинных двигателей и других роторных машин. Узел уплотнения выполнен в виде гибких упругих элементов, собранных в многослойный цилиндр, часть которого закреплена между внутренним и наружным кольцами. Гибкие уплотнительные элементы имеют пазы, при этом пазы предыдущего элемента перекрываются поверхностью последующего. Внутренняя поверхность многослойного цилиндра контактирует с поверхностью бурта вала. Изобретение обеспечивает надежность, технологичность и уменьшенные диаметральные габариты узла уплотнения. 2 ил.

Уплотнение зазора между корпусом и валом, выполненное в виде гибких упругих элементов из листового материала, у которых имеются сквозные пазы, при этом пазы предыдущего элемента перекрываются поверхностью последующего и жестко связаны между кольцами, отличающееся тем, что гибкие упругие элементы собраны в виде многослойного цилиндра, часть которого размещена и жестко закреплена между внутренним и наружным кольцами, свободная часть гибких уплотнительных элементов направлена в сторону высокого давления рабочей среды и контактирует с цилиндрической поверхностью бурта вала внутренним диаметром многослойного цилиндра.