Гидравлическое разгрузочное устройство ротора Советский патент 1985 года по МПК F04D29/04 F01D3/04 

Изобретение относится к гидромашиностроению, а именно к устройствам для гидравлической разгрузки ротора от действия осевых сил, и может быть использовано в роторных машинах, при меняемых в авиационной, автомобильной и судостроительной промьшшенностях. . Известно гидравлическое разгрузочное устройство ротора, содержащее корпус с кольцевой щелью, установлен ную в нем пяту и разгрузочный диск, закрештенньй на роторе, образукхцие разгрузочную камеру и кольцевьми поверхностями - торцовую дросселирующую щель, причем одна из поверхностей щели составлена из упругих вкладышей, которые при изменении давления в торцовой щели деформируются, изменяя величину проходного сечения щели 03. Известное устройство обеспечивает автоматическое регулирование разгружающей силы, действующей на ротор, но сложно в изготовлении и имеет .малый диапазон регулирования. Наиболее близ| :им к предлагаемому , является гидравлическое разгрузочное устройство, содержащее корпус с коль цевой дросселирующей щелью, установленную в нем пяту и закрепленный на роторе разгрузочный диск, снабженные кольцевыми выступами к образующие pa грузочную камеру, а поверхностями кольцевых выступов - торцовую дроссёлирукяцую щель, при этом камера посредством кольцевой и торцовой щелей сообщена соответственно с зонами высокого и низкого давления, а один из кольцевых выступов вьоюлнен из упруго-пористого материала с эластич ным износостойким покрытием С . Недостатком известного устройства является сложность его конструкции, обусловливакщая невысокую надежность Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения конструкции Указанная цель достигается тем, UTO в гидравлическом разгрузочном устройстве, содержащем корпус с коль цевой дросселирующей щелью, установленную в нем пяту и закрепленный на роторе разгрузочный диск, снабженные кольцевыми выступами и образуишие разгрузочную камеру, а поверхиостями кольцевых выступов - торцовую дросселирующую щель, при этом камера по,средством кольцевой и торцовой щ лей сообщена соответственно с зонами высокого и Низкого давлений, а один из кольцевых выступов выполнен из упруго-пористого материала с эластичным износостойким покрытием, материал выступа выполнен с переменной пористостью, уменьшающейся по радиусу к периферии кольцевого выступа. На фиг. 1 изображено гидравлическое разгрузочное устройство ротора, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, при работе уст ройства; на фиг. 3 то же, при контакте пяты и разгрузочного диска. Гидравлическое разгрузочное устройство ротора содержит корпус 1 с кольцевой дросселирующей щелью 2, установленную в нем пяту 3 и закрепленный на роторе 4 разгрузочный диск 5, снабженные кольцевыми выступами 6 и 7 и образующие разгрузочную камеру 8, а поверхностями 9 и 10 кольцевых выступов 6 и 7 - торцовую дросселирующую щель 11. Камера 8 посредством кольцевой и торцовой щелей 2 и 11 сообщена соответственно с -зоной (не показана) высокого и зоной 12 низкЬго давления. Один из кольцевых выступов - выступ 7 - выполнен из упруго-пористого материала (металпическбго аналога резины) с эластичным износостойким покрытием 13 типа фторопласт-А.Материал выступа 7 вьполнен с переменной пористостью, уменьшающейся по радиусу к периферии кольцевого выступа 7. Выступ 7 выполнен в виде отдельного кольца из упруго-пористого материала с эластичньм износостойким покрытием 13, закрепленного на разгрузочйом диске 5. Гидравлическое разгрузочное устройство ротора работает следующим образом. В свободном состоянии выступы 6 и 7 пяты 3 и диска 5 образуют торцовую щель 1t с параллельными поверхностями 9 и 10, представляющую собой выходной дроссель. В случае действия давления среды в разгрузочной камере 8 из-за неравномерного распределения по радиусу пористости материала кольцевого выступа 7 и давления в торцовой щели 11 заэор приобрета ет конфуз орную форму (фиг. 2), увеличивая тем самым несущую способность разгрузочного устройства, причем конфузорность тем большую, чем больше давление в камере 8.

В нормальном режиме работы при действии осевой силы ротор 4 с закрепленным разгрузочным диском 5 смещается влево, что приводит к уменьшению величины торцовой щели 11,т.е. увеличению гидродинамического сопротивления щели 11. Вследствие этого возрастакндее давление в камере 8 увеличивает силу реакции, действующую на разгрузочньш диск 5 со стороны слоя среды, компенсируя тем самым осевую силу, -действующую на ротор 4.

В,нерасчетных режимах работы ротора 4 может иметь место контакт выступов 6 и 7 пяты 3 диска 5 Сфиг. 3), при этом часть нагрузки воспринимается упруго-пористым материалом выступа 7, а покрытие 13 предотвращает тепловьзделение при касании сопряженных поверхностей 9 и 10 устройства. Резкий рост давления в камере 8 приводит к носстановлению равновесия сил, действующих на ротор 4.

В случае, если осевая сила имеет колебательный характер, демпфирование колебаний ротора 4 происходит не только за счет слоя среды камеры 8 и торцовой щели 11, но обусловлено и упруго-демпферными свойствами материала выступа 7.

Вьшолнение одного из выступов из упруго-пористого материала с переменной пористостью и эластичным износостойким покрытием обеспечивает отсутствие контакта металлических поверхностей в нерасчетных режимах работы ротора и увеличение несущей и демпфирующей способностей разгрузочного устройства при упрощении его конструкции, следствием чего является повышение надежности устройства.

Риг.З

ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РАЗГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО РОТОРА, содержащее корпус с кольцевой дросселирующей щелью, установленную в нем пяту и закрепление poVope разгрузочньй диск. а снабженные кольцевыми выступами и образующие разгрузочную камеру, а поверхностями кольцевых выступов торцовую дросселирующую щель, при этом камера посредством кольцевой и торцовой щелей сообщена соответственно с зонами высокого и низкого давления, а один из кольцевых выступов выполнен из упруго-пористого материала с эластичным износостойким покрытием, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения конструкции, материал выступа вьшолнен с переменной пористостью, уменьшающейся по радиусу к периферии кольцевого выступа. (Л 11 13