Уплотнение вала ротора центробежного компрессора Советский патент 1989 года по МПК F04D29/10 

Фиё.1

1

Изобретение относится к компрес- соростроению и может быть использовано в уплотнении вала ротора центрбежного компрессора.

Цель изобретения - повышение надежности и герметичности уплотнения

На фиг. 1 изображен уплотнитель- ный узел, продольный разрез; на фиг. узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - сече- ние А-А на фиг. 1.

Уплотнение содержит размещенные на валу 1 с осью 0-0 с радиальным зазором t первое и второе гидродинамические уплотнительные кольца 2 и 3, расположенную между ними камер 4 подачи уплотнительной жидкости и третье газодинамическбе кольцо 5, имеющее с валом 1 радиальный зазор ,{Гг, сообщенный с областью высокого давления компрессора. На торцовой поверхности третьего кольца 5 со строны второго кольца 3 выполнена конческая проточка 6. Второе кольцо 3 снабжено расположенным на торцовой поверхности со стороны конической проточки 6 кольцевым выступом 7 с радиальными прорезями 8, образующим цанговый элемент 9, контактирующий с конической проточкой 6, ось кото- рого 0 г-0 г смещена вверх относительно оси 01-0., второго кольца 3 на величину, равную или меньше величины

радиального зазора d. Поверхность цангового элемента 9 выполнена с кр волинейной образующей. Между уплот- нительными кольцами 2 и 3 и между кольцом 5 и корпусом 10 установлены пружины 11 и 12. Смесь жидкости и газа отводится из камеры 13 сброса.

Уплотнение работает следующим образом.

До пуска компрессора кольца 2 и 3 висят на валу 1. Кольцо 5 опирается на цанговый элемент кольца 3 и имеет с валом 1 заданный зазюр. При пуске компрессора на кольца 2 и 3 действует гидродинамическая подъем- ная сила, и они устанавливаются в центричное с валом 1 положение. Кол цо 3 через цанговый элемент 9 возде

ствует на коническую проточку 6 кольца 5. Под действием сил со стороны кольца 3 и пружины 12, а также силы тяжести и аэродинамической подъемной силы кольцо 5 перемещается как в радиальном, так и в осевом направлении и устанавливается в положении, близком к центричному относительно вала 1. Таким образом, обеспечивается гарантированный радиальный зазор между газодинамическим уплотнительным кольцом 5 и валом 1 как в статическом положении, так и на любом режиме работы турбомашины.

Формула изобретения

1. Уплотнение вала ротора центробежного компрессора, содержащее размещенные на валу с радиальным зазоро первое и второе гидродинамические уплотнительные кольца, расположенную между ними камеру подачи уплотняющей жидкости и третье газодинамическое уплотнительное кольцо, имеющее с валом радиальный зазор, сообщенный с областью высокого давления компрессора, отличающееся тем,

что, с целью повышения надежности и герметичности, на торцовой поверхности третьего кольца со стороны второго кольца выполнена коническая проточка, торое кольцо снабжено расположенным на торцовой поверхности со стороны конической проточки кольцевым выступом с радиальными прорезями, образующими цанговый элемент, контактирующий с конической проточкой.

ь

2.Уплотнение по п.отличающееся тем, что ось цангового элемента смещена вверх относительно оси второго кольца на величину, равную или меньше величины радиального зазора между третьим кольцом и валом.

3.Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что поверхность цангового элемента выполнена по криволинейной образующей.

Изобретение относится к компрессоростроению и позволяет повысить надежность и герметичность уплотнения. Между гидродинамическими уплотнительными кольцами (УК) 2 и 3, расположенными на валу 1 с радиальным зазором, расположены камера 4 подачи уплотняющей жидкости и газодинамическое УК 5, имеющее с валом радиальный зазор. На торцовой поверхности УК 5 со стороны УК 3 выполнена коническая проточка. На торцовой поверхности УК 3 со стороны проточки выполнен кольцевой выступ 7 с радиальными прорезями, образующими цанговый элемент (ЦЭ). Ось ЦЭ, контактирующего с проточкой, смещена вверх относительно оси УК 3 на величину, равную или меньше величины зазора между УК 5 и валом. Поверхность ЦЭ выполнена по криволинейной образующей. Такое выполнение обеспечивает гарантированный зазор между УК 5 и валом как в статическом положении, так и на любом режиме работы турбомашины. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг. 2

W