Гидродинамическое радиальное уплотнение Советский патент 1984 года по МПК F04D1/00 F04D29/04 F04D29/08 

Изобретение относится к гиД)омаши ностроению, а именно к гидродинамиче ким радиальным уплотнениям вращающегося вала многорежимных роторных машин. Известно гидродинамическое радиальное уплотнение центробежного насоса, содержащее закрепленный на валу диск рабочего колеса, на торцовой поверхности которого установлены лопа ки импеллера, с возможностью перемещения flj , Недостатком такого уплотнения является ограниченный диапазон режимов работы нз-за невозможности обеспечения регулирования при изменении частоты вращения ротора. Наиболее- близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является гидродинамическое радиальное уплотнение, содерж щее аакрерленный на валу диск,на торцовой поверхности которого установлены лопатки импеллера, снабженны механизмом поворота вокруг их осей Недостатким известного уплотнения является то, что конструкция лопаток импеллера с ручным -механизмом поворота при изменении режима работы требует остановки роторной машины и регулировки лопаток,а конструкция с автоматическим поворотом лопаток рассчитана на выполнение им , пеллервым уплотнением одновременно функций разгрузочного устройства рабочего колеса центробежного насоса. Поэтому при изменеши режима работы, например при увеличении угловой скорости вращения вала,для уравновешивания осевых -пил лопатки поворачиваются, увеличивая свою ширину, что приводит к дополнительным затратам мощности на привод импеллера во вращательное движение и снижению КПД роторной машины в целом. Известны конструкции роторных машин, в которых при увеличении угло вой скорости вращения вала требуется чтобы перепад давления, создаваемог ийпеллером, оставался постоянным или изменялся незначительно, так как уравновешивание осевых сил осуществляется самостоятельными-устройствами Цель изобретения - повьшение КПД путем автоматического регулирования положения лопаток при изменении частоты вращения вала. Указанная цель достигается тем, что в гидродинаи«1ческом радиальном уплотнении, содержащем закрепленный на валу диск, на торцовой поверхности которого установлены лопатки импеллера, снабженные механизмом поворота вокруг их осей, на валу дополнительноу устсиювлена с возможностью поворота втулка, соединенная с ним через пружину кручения, а с . осями лопаток посредством зубчатой передачи. На (|иг. 1 изобоажено гипоодинами-; ческое -радиальное уплотнение, продольный разрез; на фиг.2 - разрез Л-А на (. 1. Гидродинамическое радиальное уплотнение содержит закрепленный на валу 1 диск 2, на торцовой поверхности 3 которого установлены лопатки 4 иг-шеллера 5, снабженные механизмом 6 поворота вокруг их осей 7, причем на валу 1 дополнительно уста новлена с возможностью поворота втулка 8, соединенная с нимччерез пружину 9 кручения, а с осями 7 лопаток 4 посредством зубчатой передачи 10. При работе уплотнения необходимьш перепад давления при номинальной угловой скорости вращения вала 1 обеспечивается соотвествующей высотой Н лопаток 4 импеллера 5. При изменении угловой скорости вращения вала 1 за счет изменения силы воздействия лопаток 4 импеллера 5 на жидкость последние поворачиваются. При увеличении угловой скорости . вращения вала 1 сила воздействия лопаток 4 на жидкость увеличивается,пружина 9 кручения скручивается и лопат ки 4 на осях 7 поворачиваются,уменьшая высоту Н лопаток 4. При уменьшении угловой скорости сила воздействия лопаток 4 на жидкость уменьшается и под действием пружины 9 они поворачиваются, увеличивая высоту Н. Связь осей 7 лопаток 4 импеллера 5 через зубчатую передачу 10 позволяет осуществить одновремендазй одинаковый поворот лопаток. Регулирование производится автоматически. Такое изменение высоты Н лопаток 4 импеллера 5 позволяет при изменении угловой скорости вращения вала поддержи вать постоянными потребляемую ушютнением-МОЩНОСТЬ и создаваешй лопатками 4 импеллера 5 перепад давлений.

Выполнение специальной пружины 9 кручения с изменяемым усилием в зависимости от угла скручивания позволяет изменять создаваемый лопатками 4 импеллера 5 перепад давления при повышении или уменьшении угловой

скорости вращения вала 1 йо определенному закону.

Предлагаемое выполнение гидродинамического радиального уплотнения позволяет исключить дополнительные затраты энергии в широком диапазоне изменения угловой скорости вращения вала роторных машин, что повышает его КПД.

П-ЩPOДИHA iиЧECKOE РАДНАЛЬНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее закрепленный на валу диск, на торцовой поверхности которого установлены лопатки импеллера, снабженные механизмом поворота вокруг их осей,о тличающееся тем, что, сцелью повьшет1Я КПД путем автоматического регулирования положеш|я лопаток при изменении частоты вращения вала, на последнем дополнительно установлена с возможностью поворота втулка, соединенная с ним через пружину кручения, а с осями лопаток посредством зубчатой передачи.