Уплотнение вала гидромашины

Уплотнение вала гидромашины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (11) 55 2ОО

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено11,05.75.(21) 2132852/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.05.77.Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 20.06.77 (51) М. Кл.о

F 03 В 11/00

Государственный иомитет

Совета Министров СССР по делаы изобретений н открытий (g3q УДК 621.224-76 1,8 (0 88. 8) (72) Авторы изобретения

Н, Н, Робук, В. Н. Коший, Н. Г. Линецкий, В. Г. Кравцов и Г. П. Тихонович (71) 1аявитель Харьковский ордена Ленина турбинный завод им. С. М. Кирова (54) УПЛОТНЕ НИЕ ВАЛА ГИДРОМАИИ НЫ

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в уплотнениях валов гидротурбин и насосов.

° Известны уплотнения вала гидротурбины, содержашие два ряда резиновых мембран, контактирующих с металлическими поверхностями дисков, установленных на валу. В камеру уплотнения подводится очищенная вода под давлением, превышаю шим давление воды перед уплотнением $1(. l0

Однако в таких уплотнениях повышены протечки из-за сложности поддержания оптимального зазора между контактными поверхностями мембран и дисков и велик износ металлической поверхности дисков. 15

Известны также уплотнения вала„ содержа:цие углеграфитовые уппотнитепьные кольца, уложенные в пазы диска, врашаюшегося вместе с валом, и прижимного металлического 20 кольца, образующего совместно с диском и уплотнительными кольцами камеру уплотнения, в которую подводится очищенная вода под давлением, превышаюшим максимальное давление перед уплотнением. 25

Удельное давление на поверхностях трения создается пружинами и давлением воды перед уплотнением (2J.

Однако в таких уплотнениях не постоянна величина удельного давления на контактных поверхностях при различных режимах работы турбины, что приводит к повышенному износу угпеграфитовых колец, и сложна установка величины оптимального ирижатия контактных поверхностей.

Цепью изобретения является повышение надежности уплотнения вала гидромашины.

Поставленная цепь достигается тем, что уплотнение снабжено поршневым демпфером, поршень которого сочленен с прижимным кольцом, а рабочая полость демпфера соединена с камерой уплотнения при помоши каналов в поршне. При зтом плошадь поршня демпфера меньше плошади прижимного кольца, На чертеже изображено уплотнение вала гидромашины в разрезе.

На валу 1 гидротурбины закреплен диск

2 с установленными в нем уплотнительными кольцами 3 и 4. Уплотнительные коль557200 ца 3 и 4 находятся в контакте с прижимным кольцом 5. Диск 2, уплотнительные кольца 3 и 4 и прижимное кольцо 5 обра,— зуют камеру уплотнения А. На крышке турбины 6 установлен корпус кольцевого поршневого демпфера, состоящий из двух кольцевых деталей 7 и 8. Кольцевой поршень 9 демпфера сочленен с прижимным кольцом 5. В рабочую полость Б демпфера подводится уплотняющая среда, например очищенная вода, давление которой выше, чем давление воды перед уплотнением (в полости В). Рабочая полость Б демпфера и камера уплотнения А соединены между собой каналами 10, выполненными ." -;оэшне 9.

10 (онтект вЂ,ое давление на трущихся поверх. .готах -у...танавливается регулируемы"., -р „жr -. а .: . . Рабочая кольцевая площадь . с" .".тя 9 г: о,",ест .r демпфера Б выполнена 20 мо г..вел,;ем кольцевая площадь прижимноеo -коль,а 5, ограниченная наружным диаметром уплотнптельного кольца 3 и внутpQ B :øì диамс "p oM 3 плотнит ель ного кольца

4, а на, ерхпей поверхности прижимного р кольца 5 о разовл кольцевые площадки

12 и 13.

При отсутствии давления перед уплотнением в полости В и равном давлении в камере уплотнения А и рабочей полости Б щ демпфера гпдрдвличоское усилие, действующее на поршень, будет направлено вверх, так как площадь поршня в полости Б меньше, чем площадь прижимного кольца 5, на которую действует давление из камеры уплотнения A. При полном (рабочем) давлении перед уплотнением (в полости В) оно возде;.ствует на кольцевую площадку 12 прижимного кольца 5 и создает гидравлическое усиди» направленное вниз и, та- 40 ким образо. i, уравновец иваются гидравлические усилия, действующие на поршень 9 демпфера.

При уменьшении давления перед уплотнением (в полости В) при нестационарных 45 режимах, уменьшается гидравлическое усилие, действующее на кольцевую площадку

12, нарушается равновесие поршня 9 демпфера и он поднимается вверх, При подъеме поршня 9 вверх увеличивается зазор между прижимным кольцом 5 и уплотнительными кольцами 3 и 4, давление в полости А падает и гидравлическое усилие, действующее в полости Б демпфера, становится большим и опускает поршень 9 демпфера вниз до тех пор, пока гидравлические усилия, действующие поршень 9, не уравновесятся и не создастся оптимальный для данного режима зазор между прижимным кольцом 5 и уплотнительными кольцами 3 и 4.

При подбросах ротора поршень 9 демпфера возвращается в исходное положение пружинами 11. Наличие в уплотнении поршневого демпфера, сочлененного с прижимным кольцом, соединение рабочей полости демпфера с камерой уплотнения позволяет значительно уменьшить износ уплотнительных колец как в стационарном, так и в нестационарном режимах работы гидромашины, повышает работоспособность уплотнения в 1,5-2,5 раза.

Разность рабочих площадей поршня и прижимного кольца позволяет поддержать оптимальный зазор в уплотнении и обеспечить минимальный расход уплотняющей воды.

Формула изобретения

1. Уплотнение вала гидромашины, содержащее насаженный на вал диск, закрепленные в нем наружное и внутреннее уплотнительные кольца, и прижимное кольцо, образующие камеру уплотнения, о тличающееся тем,что,сцелью повышения надежности, уплотнение снабжено поршневым демпфером, поршень которого сочленен с прижимным кольцом, а рабочая полость демпфера соединена с камерой уплотнения при помощи каналов в поршне.

2. Уплотнение по п. 1, о т л и ч а» ю щ е е с я тем, что, с целью поддержания оптимального зазора в уплотнении, площадь поршня демпфера меньше площади прижимного кольца.

Источники информации принятые во вни1 мание при экспертизе:

1. Свинарев Г. А. и др. Горизонтальные капсульные гидротурбины осевого типа, Машиностроение Л., 1969, с.169-170.

2. Зубков И. А . Уплотнения в гидротурбинах, М-Л,1972, с, 88, рис. 63.

557200

Составитель Т. Довгели

Редактор М, Васильева Техред И. Асталош Корректор А. Гриценко

Заказ 9 85/36 Тираж 672 Подписное

?1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рау-шская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4