Стенд для испытаний газовоздушных уплотнений в условиях вращения Советский патент 1982 года по МПК F16J15/00 

(5) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГАЗОВОЗДУШНЫХ УПЛОТНЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ВРАЩЕНИЯ

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании или совершенствовании стендов для определения эффективности газовоздушных уплотнений в условиях вращения, когда необходимо определять расход газа и затрачиваемую мощность на работу уплотнения.

Известен стенд, где крутящий момент, а следовательно, и мощность определяются по углу поворота пендель-динамо, вывешенного на опорах качения СП.

Недостатком стенда является то, НТО точность замера весьма мала, так как замеряется величина, составляющая около 1-5 от общей мощности, необходимой для поддержания оборотов ротора. Кроме того, имеются неизбежные погрешности, связанные, например, с большой осевой силой, возникающей на роторе от перепада давления газа, поскольку учесть ее влияние при тарировке представляется в таких конструкциях практически невозможным.

Целью изобретения является повышение точности замера мощности.

Поставленная -цель достигается тем, что стенд снабжен регулируемой относительно оси диска опорой качения, установленной между кольцом и

,Q корпусом, причем ширина кольца выполнена большей ширины диска, а в стенке корпуса со стороны входа газа выполнено кольцевое гнездо, сообщенное с атмосферой, в которое утоплена выступающая часть кольца.

Также на входе между корпусом и . вращающимся диском установлен сплошной конусный неподвижный диск, закрепленный на корпусе с возможностью регулирования осевого положения и имеющий диаметр, не превышающий диаметра основания гребня лабиринта на диске. 39 На фиг.1 представлен стенд в раз,реэе, общий вид; на фиг,2 - узел 1 .на фиг.1; на фиг.З - вид Л на фиг.1. , Стенд включает вал 1, связанный с приводной системой, на котором консольно установлен дис1 2. На обод диска выполнены гребни исследуемого лабиринтного уплотнения. Штуцеры 3, равномерно расположенные по окружнос ти Выслужат для подвода газа, штуцеры Ц - для замера полного Р и статического Р2 давлений. Дефлектор 5 установлен на винтах 6, служащих для корректировки.его осевого положения относительно вращающегося диска. Боковая стенка корпуса 7 совмест но с дефлектором 5 образуют подводный канал, для газа. Надгребневое кольцо 8 имеет корытообразный профиль для увеличения его жесткости при минимальной толщине станки. Оно установлено на опорах качения, в данном случае на роликах 9, которые опираются на призмы 10, подвижные в радиальном направлении, с помощью винтов 11. Система замера крутящего момента включает в планку с лимбом 12 которая прикреплена к подвижному кольцу 8, и при подаче газа поворачивается относительно неподвижной планки 13i связанной с корпусом 7Сменные пружины 1г служат для обеспечения возврата кольца 8, и их жест кость подобрана исходя из величины окружного усилия, которое зависит от режимных параметров и конструкции исследуемого уплотнения. Рычаг 15 и нагрузочное устройство 16 являются элементами механической тарировки установки. Осевая разгрузка надгребневого кольца 8 от давления газа обеспечен рядом отверстий а , выполненных в корпусе 7 и связывающих полость Б с атмосферой. Зазоры В и Г выпол нены минимальнь ми из условия отсутствия касания между подвижными и неподвижнымидеталями и составляют величину 0,2-0,4 мм. Стенд работает следующим образом Вал 1 приводится во вращение от приводной части стенда и вращает диск 2 с гребнями исследуемого уплот нения. Подвод газа осуществляется в осевом направлении через штуцеры 3, равнорасположенные по окружности радиуса R. Дефлектор 5 предотвращает закрутку газа из-за вращения диска. Штуцеры 4 служат для замера давлений газа Р и Р2 . В стенке корпуса 7 выполнено гнездо,в которое с минимальным зазором входит кольцо 8. Расход газа через уплотнение G-, замеряется первоначально при заглушенном зазоре Л в заданном диапазоне перепадов давлений. При этом G G. Далее зазор В раскрывается, и осуществляется замер расхода газа при тех же перепадах давления. Крутящий моме,нт определяется по углу поворота подвижного кольца относительно неподвижного корпуса 7, на котором закреплена подвижная планка 13. Подвижный лимб 12 перемещается вместе с кольцом 8 -в направлении закрутки газа. Тарировка стенда осуществляется при постановке разновесных грузиков на нагрузочное устройство 16. При снятии грузиков пружины 1 возвращают кольцо 8 в исходное положение. Технико-экономическая эффективность стенда заключается в повышении точности замера мощности, затрачиваемой на уплотнение. Формула изобретения 1.Стенд для испытаний газовоздушных уплотнений в условиях вращения, содержащий установленный в корпусе и связанный с приводом диск с гребнями на ободе, образующими с сопрягаемым с ним кольцом лабиринтное уплотнение, причем патрубок входа газа располагается с одной стороны, а выход - с другой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности замера мощности, стенд снабжен регулируемой относительно оси диска опорой качения, устано-вленной между кольцом и корпусом, причем ширина кольца выполнена большей ширины диска, а в стенке корпуса со стороны входа газа выполнено кольцевое гнездо, сообщенное с атмосферой, в которое утоплена выступающая часть кольца. 2.Стенд по п.1, отличаю щ и и с я тем, что, с целью ликвидации закрутки газа, на входе корпусом и вращающимся диском установлен сплошной конусный непод8их{ныи диск, закрепленный на корпусе с возможностью регулирования осевого положения и имеющий диаметр, не превышающий диаметра основания гребня лабиринта на диске.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Шерлыгин Н.А. Исследование лабиринтных уплотнений ГТД. Дис. ЛКВВИА им.Можайского, 195.

ФигЗ

а

ff