Устройство для автоматического уравновешивания осевых сил Советский патент 1987 года по МПК F04D29/04 

113

Изобретение относится к гидрома- шиностроению и может быть использовано в насосах и турбинах, при работе которых возникают значительные по величине осевые силы.

Цель изобретения - расширение диапазона уравновешиваемых осевых сил.

На чертеже изображено устройство для автоматического уравновешивания осевых сил, продольный разрез.

Устройство для автоматического уравновешивания осевых сил содержит статор 1 и подвижный в осевом направлении ротор 2, образующие своими торцовыми поверхностями разгрузочную камеру 3 и входную 4 и выходную 5 дросселирующие щели, сообщенные соответственно с зонами 6 и 7 высокого и низкого давления. Ротор 2 и статор 1 со стороны зоны 6 высокого давления снабжены кольцевыми соответственно буртом 8 с двумя торцовыми поверхностями и выступом 9, а входная щель 4 образована одной торцовой поверхностью бурта 8 и торцовой поверхностью выступа 9. В бурте 8 выполнены каналы 10, сообщенные с разгрузочной камерой 3 и расположенные за входной щелью 4 по ходу потока. Выходная щель 5 образована поверхностью статора 1 и второй торцовой .поверхностью бурта 8. В статоре 1 выполнены дренажные каналы 11 с входными отверстиями 12, расположенными напротив второй торцовой поверхности бурта, и выходная щель 5 сообщена с зоной / низкого давления посредством последних. Статор 1 может быть снабжен кольцами 13 и 14, в нем выполнен кольцевой паз 15, .кольца 13 и 14 коаксиально установлены в последнем с возможностью осевого перемещения. При этом кольцевой выступ 9 выполнен на периферийном кольце 13, а входные отверстия 12 дренажных каналов 11 расположены на одной из торцовых поверхностей центрального кольца 14, последнее установлено в пазу 15 с образованием со стороны его второй торцовой поверхности полости 16, а в статоре 1 выполнены каналы 17, сообщающие полость 16 разгрузочной камерой 3. Для того, чтобы в случае закрытия входной 4 или выходной 5 щелей на кольца 13 и 14 действовала восстанавливающая сила, а в разгрузочной камере 3 поддержи1462

валось экстремальное значение давления, устройство снабжено уплотнениями 18 и 19. Кольца 13 и 14 зафиксированы от поворота и выполнены из при- 5 рабатываемых материалов для уменьще- ния зазоров между ними. Каналы 10 и бурте 8 для уменьшения сопротивления могут быть выполнены наклонными.

fO Устройство для автоматического уравновешивания осевых сил работает следующим образом.

Из зоны 6 высокого давления среда

J5 поступает в разгрузочную камеру 3 через входную дросселирующую щель 4 и каналы 10 и отводится из нее через входную щель 5 и дренажные каналы 11 в зону 7 низкого давления. Давление

0 в разгрузочной камере 3, действующее на ротор 2, зависит от соотношения проходных сечений щелей 4 и 5. При смещении ротора 2, например, вправо уменьшается проходное сечение вход25 .ной щели 4 и увеличивается проходное сечение выходной щели 5, в результа- ,те чего давление в разгрузочной камере 3 падает и возникает восстанавливающая осевая сила, направленная

30 влево. При смещении ротора 2 влево уменьшается проходное сечение выходной щели 5 и увеличивается проходное сечение входной щели 4, давление в камере 3 увеличивается и возникает

.,, восстанавливающая осевая сила, направленная вправо. За счет расположения входной 4 и выходной 5 щелей по- разные стороны бурта 8 практически на равных диаметрах происходит порциональное изменение проходных сечений обеих щелей 4 и 5, которое оказывает равное влияние на регулирование давления разгрузочной камере 3 при перемещениях ротора в обоих

г направлениях, что увеличивает диапазон уравновешиваемых осевых сил.

При снабжении статора 1 кольцами 13 и 14 обеспечивается снижение си50 лового трения бурта 8 ротора 2 о статор 1 при случайном их касании, а также обеспечивается уменьшение проходного сечения щелей 4 и 5, что уменьшает утечки через устройство

55 уравновешивания. Кольцо 13 поджато к статору 1 давлением, действующим в зоне 6 высокого давления, а кольцо 14 прижато к кольцу 13 давлением в полости 16,, сообщенной с разгрузоч313

ной камерой 3 каналами 17. Величина этого прижатия зависит от давлений в зоне 6 и полости 16 и соотношения размеров площадей воздействия этих давлений и подбирается такой, что- бы при случайном касании- ротора 2 о кольца 13 и 14 не было силового трения, а обеспечивалось бы перемещение колец 13 и 14 вместе с ротором 2..

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического уравновешивания осевых сил, содержа- щее статор и подвижный в осевом направлении ротор, образующие своими торцовыми поверхностями разгрузочную камеру и входную и выходную дросселирующие щели, сообщенные соответст- венно с зонами высокого и низкого давления, при этом ротор и статор со стороны зоны высокого давления снабжены кольцевыми соответственно буртом с двумя торцовыми поверхностями и выступом, а входная щель образован одной торцовой поверхностью бурта и торцовой поверхностью выступа, о т - дичающееся тем, что, с

Редактор Н.Киштулинец Заказ 2198/40

Составитель Л.Анисимова

Техред М.Ходанич Корректор И.Шулла

Тираж 575Подписное

ВНИИПИ Государственного омитета СССР

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

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

464

целью расширения диапазона уравновешиваемых осевых сил, в бурте выполнены каналы, сообщенные с разгрузочной камерой и расположенные за входной щелью по ходу потока, а выходная щель образована поверхностью статора и второй торцовой поверхностью бурта, при этом в статоре выполнены дренажные каналы с входными отверстиями, расположенными напротив второй торцовой поверхности бурта, и выходная щель сообщена с зоной низкого давления посредством последних.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что статор снабжен кольцами,в нем выполнен кольцевой паз, кольца коаксиально установлены в последнем с возможностью осевого перемещения, при этом кольцевой выступ выполнен на периферийном кольце, а входные отверстия дренажных каналов расположены на одной из торцовых поверхностей центрального кольца, последнее установлено В пазу с образованием со стороны его второй торцовой поверхности полости, а в статоре выполнены каналы, сообщающие полость с разгрузочной камерой.

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в насосах и турбинах. Цель изобретения - расширение диапазона уравновешивающих осевых сил. Каналы .10, выполненные в бурте (Б) 8, сообщаются с разгрузочной камерой 3 и расположены за входной щелью (Щ) 4. Выходная Щ 5 сообщается с зоной 7 низкого давления дренажными каналами 11. Расположение Щ 4 и 5 по разные стороны Б 8 практически на равных диаметрах приводит к пропорциональному изменению их проходных сечений при смещении ротора 2 в обоих направлениях. В результате этого оказывается равное влияние на регулирование давления в камере 3. Статор 1 снабжен кольцами 13 и 14, установленными с возможностью осевого перемещения. Тавое выполнение обеспечивает снижение силового трения Б 8 о статор 1 при случайном их касании и уменьшает утечки через устр-во уравновешивания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i (П 11 19 12