Лабиринтное ступенчатое уплотнение турбомашины Советский патент 1990 года по МПК F16J15/447 

Риг.1

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в турбо- машинах для герметизации вращающихся валов.

Цель изобретения - повышение уплот нительной способности и компактности.

На фиг. 1 изображено уплотнение, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1. v Лабиринтное ступенчатое уплотнение тур- бомашины содержит установленную в корпусе 1 обойму 2 уплотнительными гребнями 3, охватывающую вал 4, наружная поверхность которого снабжена последовательно чередующимися между собой выступами 5 и впадинами 6. При этом уплотнительные гребни 3 выполнены ступенчатого профиля с центральным кольцевым выступом 7 и осевыми перегородками 8 по обе стороны выступа 1, образующими совместно с ним полуоткрытые рабочие ячейки 9, а наружная поверхность выступов 5 вала 4 снабжена серповидными лунками 10.

0

противление щели и повышает уплотни- тельную способность. Повышению гидравлического сопротивления щели способствует также выполнение на наружной поверхности выступов 5 вала 4 серповидных лунок 10.

Таким образом, предлагаемая конструкция лабиринтного ступенчатого уплотнения турбомашины позволяет повысить уплотни- тельную способность путем повышения гидравлического сопротивления уплотнительных щелей между уплотнительной обоймой и валом турбомашины, а соответственно уменьшить осевые габариты уплотнения. Кроме того, из-за уменьшения аэродинамических пульсаций уплотняемой среды устраняется аэродинамическая нестабильность вала турбомашины и повышается надежность ее работы, что особенно важно при работе уплотнения на больших перепадах давления, например, в конструкциях центробежных компрессоров высокого давления.

Формула изобретения

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в турбомашинах для герметизации вращающихся валов. Цель изобретения - повышение уплотнительной способности и компактности. Уплотнение содержит установленную в корпусе 1 обойму 2 с уплотнительными гребнями 3, охватывающими вал 4, наружная поверхность которого выполнена с последовательно чередующимися кольцевыми выступами 5 и впадинами 6. Гребни 3 выполнены ступенчатого профиля с центральными кольцевыми выступами 7 и осевыми перегородками, образующими между собой и выступами 7 полуоткрытые ячейки, расположенные в шахматном порядке по обе стороны выступов, а наружная поверхность выступов 5 снабжена серповидными лунками. Ячейки способствуют устранению закрутки уплотняемой среды, что увеличивает гидравлическое сопротивление щели, чему также способствуют лунки на выступах 5. 4 ил.

Лабиринтное ступенчатое уплотнение тур- бомашины работает следующим образом.

При движении потока уплотняемой среды под действием перепада давления на уплотнении она дросселируется в уплотнитель- ных щелях между уплотнительными гребнями 3 обоймы 2 и валом 4. При этом из- за трения уплотняемой среды о наружные поверхности вала 4 она приобретает окружную закрутку, которая может вызвать аэродинамическую нестабильность вала 4 Устранению этой закрутки уплотняемой среды способствует выполнение на уплотнительных гребнях 3 полуоткрытых рабочих ячеек 9, тормозящих окружную скорость уплотняемой среды, что увеличивает гидравлическое со5-6

Фиг 2

ФигЗ

Лабиритное ступенчатое уплотнение тур- бомашины, содержащее установленную в корпусе обойму с уплотнительными гребнями, охватывающими вал, наружная поверхность которого выполнена с последовательно чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, отличающееся тем, что, с целью повышения уплотнительной способности и компактности, гребни выполнены в виде центральных кольцевых выступов, снабженных боковыми перегородками, образующими между собой и выступами полуоткрытые ячейки, расположенные в шахматном по- рядке по обе стороны выступов, а наруж- ня поверхность каждого выступа вала выполнена с серповидными лунками.

В-В

Фиг 4