Торцовое уплотнение ротора турбомашины Советский патент 1992 года по МПК F01D11/00 

j CUD

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано в конструкциях роторов турбомашин. в частности вихревых компрессоров с периферийно-боковым каналом.

Известно торцовое уплотнение ротора вихревой турбомашины, содержащее корпус, снабженный в зоне диска ротора эластичными уплотнительными элементами.

Однако в таком торцовом уплотнении ротора турбомашины имеют место значительные перетечки рабочей среды в уплот- нительных элементах при срабатывании последних в процессе эксплуатации, а, кроме того, часть энергии привода расходуется на трение эластичных уплотнительных элементов о диск ротора.

Известно также торцовое уплотнение ротора турбомашины, содержащее выполненную в корпусе кольцевую проточку и размещенную в ней многослойную кольцевую вставку, контактирующую торцами слоев с диском ротора, при этом на торцах слоев выполнены прямоугольные пазы.

Недостатком такой конструкции торцового уплотнения ротора турбомашины является значительная величина перетечек рабочей среды вдоль диска ротора турбомашины на различных режимах работы.

Цель изобретения - снижение перетечек вдоль диска ротора турбомашины на различных режимах работы.

На фиг.1 представлена вихревая турбо- машина с торцовым уплотнением ротора, продольный разрез; на фиг.2 - торцовое уплотнение ротора турбомашины, поперечное сечение; на фиг.З - то же, вид сверху; на фиг.4 - участок одного из слоев кольцевой вставки торцового уплотнения.

Торцовое уплотнение ротора турбомашины, содержит выполненную в корпусе 1 кольцевую проточку 2 и размещенную в ней многослойную кольцевую вставку 3, контактирующую торцами 4 слоев 5 с диском 6 ротора 7, При этом на торцах 4 слоев 5 выполнены прямоугольные пазы 8. Последние выполнены в каждом слое 5, причем пазы 8 соседних слоев 5 смещены в окружном направлении относительно друг друга на величину, большую ширины паза 8. Многослойная вставка 3 может быть выполнена в виде уложенной в спираль ленты. Торцовое уплотнение может дополнительно содержать кольцо 9 и регулирующие винты 10. На дне кольцевой проточки 2 по окружности на равном угловом расстоянии друг от друга могут быть выполнены резьбовые отверстия 11. При этом кольцо 9 жестко связано со вставкой 3, а винты 10 размещены в отверстиях 11 и контактируют с кольцом 9.

Торцовое уплотнение ротора турбомашины работает следующим образом.

При работе турбомашины, например вихревого компрессора, часть скомпримированного газа перетекает вдоль диска 6 ротора 7 в область пониженного давления. Торцовое уплотнение в виде многослойной кольцевой вставки 3, установленное в кольцевой проточке 2 корпуса 1, препятствует

0 перетечке газа за счет дросселирования энергии давления газа в лабиринтных камерах, образованных прямоугольными пазами 8 в слоях 5, смещенных относительно друг друга в окружном направлении на величину,

5 большую ширины паза 8. Эти же лабиринтные камеры позволяют устранить окружную неравномерность потока скомпримирован- ного газа, протекающего через торцовое уплотнение. При выполнении многослойной

0 кольцевой вставки 3 в виде уложенной в спираль тонкостенной ленты упрощается технология изготовления и сборки торцового уплотнения, поскольку лента последовательно наматывается в виде рулона

5 непосредственно в кольцевой проточке 2 корпуса 1, а затем фиксируется в этой проточке 2. При предварительном жестком закреплении многослойной кольцевой уплотнительной вставки 3 на промежуточ0 ном кольце 9 с последующей установкой его в кольцевой проточке 2 корпуса 1 возможно осуществить осевое перемещение торцового уплотнения относительно диска 6 ротора 7 турбомашины совместно с кольцом 9,

5 т.е. осуществить регулировку тоцового уп- лотнительного зазора при различных режимах работы турбомашины в процессе эксплуатации, увеличивать его на пусковых режимах и уменьшать на рабочих режимах.

0 Формула изобретения

1.Торцовое уплотнение ротора турбомашины, содержащее выполненную в корпусе кольцевую проточку и размещенную в ней многослойную кольцевую вставку, кон5 тактирующую торцами слоев с диском ротора, при этом на торцах слоев выполнены прямоугольные пазы, отличающееся тем, что, с целью снижения перетечек, пазы выполнены в каждом слое, при этом пазы

0 соседних слоев смещены в окружном направлении относительно друг друга на величину, большую ширины паза.

2.Уплотнение по п,1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что многослойная кольцевая встав5 ка выполнена в виде уложенной в спираль ленты.

3.Уплотнение по пп.1 и2,отличаю- щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит кольцо и регулирующие винты, на дне кольцевой проточки по окружности на равном угловом расстоянии друг от друга выполнены резьбовые отверстия, кольцо жестко связано со вставкой, а винты размещены в отверстиях и контактируют с кольцом

/

в

фиг 2

Фиг 3