Опорно-уплотнительный узел турбомашины Советский патент 1992 года по МПК F04D29/04 

Изобретение относится к турбострое- лении вращения вала 3, в пазы 7 могут быть нию, в частности к опорно-уплотнительным . выполнены наклонными в поперечной пло- узлам турбомашины.скости. В кольце 4 выполнены дросселируИзвестен опорно-уплотнительный узел ющие отверстия 12 для подвода жидкости в ротора турбомашины, содержащий корпус с 5 несущие карманы 5. Узел расположен полостью подвода жидкости, расположен- между полостью 10 высокого давления и ныв в корпусе с зазором относительно вала полостью 11 низкого давления, опорное кольцо с несущими камерами, сое-Опорно-уплотнительный узел турбомадиненные дросселирующими отверстиями шины работает следующим образом, и каналами с полостью подвода и плаваю- 10 Уплотняющую жидкость подают в каме щее кольцо, образующее с корпусом и опор- ру 2 подвода, из которой часть жидкости по ным кольцом промежуточную камеру, пазам 7 и дросселирующим отверстиям 8 причем на наружной поверхности опорного поступает в карманы 5. Из карманов 5 жид- кольца имеется гидравлический демпфер.кость по зазору между валом 3 и кольцом 4

Недостатком этого узла является малая 15 движется в сторону полости 11. Остальная жесткость системы опора - ротор при жидкость поступает из камеры 2 в зазор в низких давлениях рабочей среды, так как не сторону полости 10. При этом давление жид- создается демпфирующего эффекта узле на кости в камере 2 поддерживается выше, чем вал из-за малой силы трения на торцовой в полости 10. Выполнение кольца 4 упругим, поверхности наружного кольца.20 причем если его податливость значительно

Наиболее близким по технической сущ- больше податливости вала 3, позволяет рас- ности и достигаемому результату к предла- сматривать последний как жесткий до под- гаемому является опорно-уплотнительный хода к третьей критической скорости. При узел турбомашины, содержащий корпус с этом уменьшается амплитуда колебаний ва- полостью подвода жидкости, расположен- 25 ла 3 при перехода через критические скоро- ные в корпусе с зазором относительно вала сти вращения.

опорное кольцо с несущими камерами,В зависимости от требуемой жесткости

дросселирующими отверстиями и канала- кольца 4 сквозные. Смещение отверстий 8 ми, сообщенными с полостью подвода жид- относительно карманов 5 позволяет соэда- кости и плавающее кольцо, образующее с 30 вать на внутренней поверхности кольца 4 корпусом и опорным кольцом промежуточ- микрорельеф за счет ее неравномерной де- ную камеру, в которой расположена втулка формации.

с радиальным отверстиями, причем наруж-.Наличие микрорельефа на внутренней

ная поверхность опорного кольца по поса поверхности способствует образованию дочному зазору входит в расточку корпуса. 35 микрогидроклиньев, чем значительно повы- Такое конструктивное исполнение значи- шается динамическая устойчивость вала 3. тельно повышает жесткость системы роторКроме того, выполнение сквозных пазов

-опора.и выступов наопорно-уплотнительном крльЦелью является повышение надежно- це значительно улучшает его охлаждение за сти в работе путем снижения резонансных 40 счет увеличения поверхности теплосъема. колебаний.

На фиг.1 схематично показан узел, про-Фор мула изобре те н и я

дольный разрез; на фиг.2-4 - сечения А-А1. Опорно-уплотнительный узел турбона фиг.1 (варианты выполнения опорного машины, содержащий корпус с камерой уплотнитсяьного кольца).45 подвода уплотнительной среды и располоОпорно-уплотнительный узел турбома- женные в корпусе с зазором относительно шины содержит корпус 1 с камерой 2 подво- вала опорное уплотнительное кольцо с не- да уплотнительной среды и расположенные сущими карманами и уплотнительную втул- в корпусе 1 с зазором относительно вала 3 ку, отличающийся тем, что, с целью опорное уплотнительное кольцо 4 с несущи- 50 повышения надежности в работе путем сними карманами 5 и уплотнительную втулку 6. жения резонансных колебаний, на наруж- На наружной поверхности кольца 4 выпол- ной поверхности кольца выполнены по нены по меньшей мере три продольных па- меньшей мере три продольных сквозных паза 7, а в теле кольца 4 могут быть выполнены . за.

сквозные продольные отверстия 8, образу- 55 2.Узел по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я ющие со стороны внутренней поверхности тем, что в кольце выполнены сквозные про- кольца 4 и/или внутренней поверхности дольные отверстия, образующие со стороны сквозныхпазов7тонкостенныеупругиеуча- внутренней поверхности кольца и/или внут- стки 9. Отверстия 8 могут быть смещены ренней поверхности сквозных пазов тонкоотносительно несущих карманов 5 в направ- стенные упругие участки.

3. Узел по п.2, отличающийся тем, что отверстия смещены относительно несущих карманов в направлении вращения вала.

4. Узел по п.1.отличающийся тем, что пазы выполнены наклоненными в поперечной плоскости.

-7

10

фиг.1

А -А

1

Фиг.З

5

Фиг.4

А-А