Кольцевое уплотнение вала ротора электрической машины с водородным охлаждением Советский патент 1986 года по МПК H02K5/12 

электро-

Изобретение относится к машиностроению, в частности к кольцевым масляным уплотнениям валов роторов турбогенераторов с вЬдород- ным охлаждением, предназначенным дл предотвращения утечки водорода из корпуса статора турбогенератора.

Цель .изобретения - повышение на- дежн ости.

На фиг. i показано кольцевое уплотнение вала ротора, продольный рарез; на фиг. 2 - кольцевое, уплотнение с вьтолнением соединительных каналов во вкладьше и крышке.

Уплотнение состоит из кольцевого вкладьппа 1 (фиг. 1) с радиальными отверстиями, обхватывающего вал ротора 2 с зазором 3, корпуса 4 и крьш ки 5. Корпус 4 прикреплен к наружно щиту 6 турбогенератора, заполненног водородом. В боковых зазорах между вкладьппем, корпусом и крьш1кой уста- новлены уплотнительные кольца 7, выполненные из круглого резинового шнура. Кольца размещены в концентрических канавках, вьтолненных на торцовых поверхностях вкладьшта, и образуют вместе с торцовыми поверхнос тями корпуса и вкладьша кольцевые камеры 8 и 9. Между внутренней поверхностью корпуса и наружной поверностью вкладьша расположена радиальная камера 10, соединенная с источнком маслоснабжения. Полость 11 связна с атмосферой. Торцовая поверхность вкладьша 12 со стороны корпус статора находится под давлением водрода, а поверхность 13 - под давлением атмосферы. Кольцевая камера 8, расположенная со- стороны корпуса статора, соединена посредством радиальных и аксиальных каналов 14, выполненных в корпусе и крышке, со сливной полостью 11 с воздушной стороны. Внутренняя кольцевая камера 9 со стороны корпуса статора заполнена маслом, поступающим из радиальной камеры 10 через отверстие 15 и имеющим давление, превьш1ающее давление водорода. Остальные части боковых зазоров по обе стороны вкладьша .заполнены маслом, поступающим непосредственно из радиальной камеры 1 О .

Ширина кольцевой камеры 8, соеди ненной с атмосферой, выбирается такой, чтобы сумма всех сил, действую ЩЙ1Х на вкладьш в аксиальном направ

4 лении

с водородной и воздушной сторон в расчетном режиме равнялась нулю, обеспечивая.таким образом, свободное перемещение вкладыша в ра- диальном направлении.

На фиг. 2 изображено уплотнение вала, в котором камера 8, расположенная со стороны корпуса статора,

соединена с атмосферой посредством отверстий 16 и 17, выполненньпс во вкладыше и в крьшке в аксиальном направлении, и кольцевой камеры 18, расположенной со стороны, противоположной корпусу статора - воздушной стороны. Кольцевая камера 19 с воздушной стороны заполнена маслом, поступающим из радиальной камеры 10 через отверстие 20, и служит для

уравновешивания аксиального усилия, возникающего в кольцевой камере 9 со стороны корпуса статора и прижимающего вкладьш к крьшке. Дренаж из камер 8 и 18 в сливную полость 11 с

воздушной стороны осуществляется через аксиальные отверстия 16 и 17 во вкладьш1е и крьшке.

В рабочем режиме масло под давлением, несколько превьшающем давление в корпусе турбогенератора,поступает от источника маслоснабжения в радиальнзт камеру 10, из которой через радиальные отверстия во вкладьше проходит в кольцевой зазор 3 между вкладьшем и валом, и, заполнив его, растекается вдоЛь зазора в сторону статора и в сторону воздуха. Поток, направленньй в сторону ; статора, предотвращает выход водорода из корпуса статора в атмосферу, а поток, направленньй в сторону воздуха , служит для охлаждения вкладыша и сливается в полость 11, связанную с атмосферой, например, в картер опорного подшипника или в специальную камеру. Торцовая поверхность вкладьш1а 12 со стороны корпуса статора, заключенная между внутренним уплотнительным кольцом 7 и валом 2, находится под давлением водорода, а аналогичная поверхность вкладьш1а 13 с противоположной стороны находится под атмосферным давлением, которое имеется в сливной полости 11. Из-за ., разницы давлений на поверхностях 12 и 13 возникает сила, действующая на вкладьш в аксиальном направлении и прижимающая его к крьшке, препят

ствуя свободному перемещению вкладыша в радиальном направлении.

Для компенсации этой силы служат каналы 14, соединяющие кольцевую камеру 8 при соответствующей ее шири- не с воздушной полостью II, либо аксиальные отверстия I6 и 17 и камера 18. Ширина камеры 8 определяется расчетным путем для каждого конкретного случая. Возможные случайные протечки масла в камеру 8 дренируются .-через каналы 14 в сливную полость 11с воздушной стороны либо через отверстия 16 и 17,

Технико-экономический эффект уст- ройства заключается в исключении возможности дополнительных протечек масла в статор генератора, утечек водорода в атмосферу, что повьш1ает надежность работы уплотнения и электрической машины в целом.

Формула изобретения

1. Кольцевое уплотнение вала рото- ра электрической машины с водородным охлаждением, содержащее корпус, крьш1ку, вкдадьпп, обхватывающий вал с зазором, и уплотнительные кольца, разделяющие боковые зазоры между вкладышем и торцовыми поверхностями корпуса и крьш1ки на ряд кольцевых камер, соединенных с источника давления для уравновешивания усилий, действующих на боковые поверхности вкладыша отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности, одна и кольцевых камер, обращенная к корпусу уплотнения, соединена с атмосферой.

2.Кольцевое уплотнение по п. 1, о т ли чающееся тем, что соединение кольцевой камеры с атмосферой выполнено посредством каналов В кЪрпусе уплотнения и крьш1ке.

3.Кольцевое уплотнение по п. I, отличающееся тем, что соединение кольцевой камеры с атмос ферой выполнено посредством каналов во вкладыше и крьвпке через боковой зазор между вкладьш ем и крьшхкой, ограниченный в этой зоне 5 омянутыми уплотнительными кольцами.

/.

/7 «

От ис/ло /нит насиосю&хения

фи(2 .

Составитель А. Воинов Редактор А. Сабо Техред м.ХОданич Корректор И, Эрдейи

U- - - - - -- -- ---.-- - - - -«----. - - -.-4- - - --

Заказ 4336/56 Тираж 631Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - повышение надежности. Кольцевое уплотнение вала ротора электрической машины содержит корпус 4, крьшпсу 5, вкладьш 1 и уплотнительные кольца 7, разделяюпше зазоры между указанными элементами на ряд кольцевых камер, соединенных с источниками давления для уравновешивания действующих на вкладьш усилий. При этом одна из кольцевых камер 8, обрёиценная к корпусу уплотнения, соединена с атмосферой. Благодаря такому соединению .исключаются дополнительные протечки масла в статор и утечки водорода в атмосферу. 2 з.п. ф-Лы, 2 ил. V |Й77 ucfnavffufta fioc/iocHoKifeHta 5 ff fUi. J