Лабиринтно-луночное уплотнение

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Марцинковський Василь Сигизмундович(72) Авторы Марцинковьский Василь Сигизмундович Овсейнко Игорь Викторович(73) Патентообладатель Марцинковський Василь Сигизмундович(57) 1. Лабиринтно-луночное уплотнение, содержащее лабиринт с лабиринтными гребешками и серпообразными лунками, расположенными на внутреннем диаметре диафрагмы,разделяющей полость высокого и полость низкого давления, и ротор, отличающееся тем,что в каждом гребешке серпообразные лунки размещены друг за другом по внутреннему диаметру гребешка, при этом каждый гребешок имеет по два зуба, образованных фасками,выполненными со стороны меньшего давления. 2. Лабиринтно-луночное уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что содержит дополнительное лабиринтное уплотнение из антифрикционного полимерного материала. 3. Лабиринтно-луночное уплотнение по п. 2, отличающееся тем, что дополнительное лабиринтное уплотнение установлено с зазором к уплотняющей поверхности. 4. Лабиринтно-луночное уплотнение по п. 2, отличающееся тем, что дополнительное лабиринтное уплотнение установлено без зазора к уплотняющей поверхности. 5. Лабиринтно-луночное уплотнение по любому из пп. 2-4, отличающееся тем, что дополнительное лабиринтное уплотнение выполнено с лунками.(56) 1. Декларационный патент Украины на полезную модель 1507, МПК 04 29/08, 2002. 35592007.06.30 Полезная модель относится к уплотняющей технике и может быть использована для уплотнения валов роторных машин, в частности компрессоров со средними и высокими перепадами давления. Известно лабиринтное уплотнение, содержащее лабиринт с лабиринтными гребешками, расположенными на внутреннем диаметре диафрагмы, разделяющей полость высокого и полость низкого давления, и ротор 1. В лабиринтном уплотнении такой конструкции, работающем в высокооборотном компрессоре с большим перепадом давления между секциями (7-10 МПа), в результате закручивания потока газа резко увеличивается силовое воздействие на уплотняющую поверхность ротора. Из-за этой же причины возникают вибрации с амплитудой, иногда превышающей зазоры в подшипниках, и происходит повреждение уплотняющих поверхностей лабиринтов и ротора при их касании, снижается сопротивление и увеличивается перетекание в лабиринтах, увеличивается действующая на ротор осевая сила. Все указанное снижает надежность работы лабиринтного уплотнения. В основу полезной модели поставлена задача повышения надежности работы лабиринтно-луночного уплотнения путем уменьшения аэродинамических воздействий на ротор за счет торможения закрученного потока. Поставленная задача решается тем, что в лабиринтно-луночном уплотнении, содержащем лабиринт с лабиринтовыми гребешками и серпообразными лунками, расположенными на внутреннем диаметре диафрагмы, разделяющей полость высокого и полость низкого давления, и ротор, согласно полезной модели, в каждом гребешке серпообразные лунки размещены друг за другом по внутреннему диаметру гребешка, при этом каждый гребешок имеет по меньшей мере по два зуба, образованных фасками, выполненными со стороны меньшего давления. Лабиринтно-луночное уплотнение может содержать дополнительное лабиринтное уплотнение из антифрикционного полимерного материала. Дополнительное лабиринтное уплотнение может быть установлено с зазором к уплотняющей поверхности. Дополнительное лабиринтное уплотнение может быть установлено без зазора к уплотняющей поверхности. Дополнительное лабиринтное уплотнение может быть выполнено с лунками. Выполнение в каждом гребешке серпообразных лунок, размещенных друг за другом по внутреннему диаметру гребешка, который имеет по меньшей мере по два зуба, образованных фасками, выполненными со стороны меньшего давления, препятствует возникновению аэродинамических циркуляционных сил и существенно снижает протекание через уплотнение, повышая надежность лабиринтно-луночного уплотнения. Лабиринтные гребешки с лунками, размещенными внутри них, имеют повышенную жесткость и прочность. Серпообразная форма лунок улучшает условия вымывания из них твердых частиц и препятствует их отложению в рабочей зоне уплотнения. Выполнение дополнительного лабиринтного уплотнения, особенно с лунками, уменьшает перетекание из полости высокого давления в полость низкого давления. При этом сохраняется хорошее демпфирование ротора в лабиринтно-луночной части уплотнения. Полезная модель поясняется рисунками. На фиг. 1 изображен продольный разрез лабиринтно-луночного уплотнения на фиг. 2 - продольный разрез лабиринтно-луночного уплотнения с дополнительным лабиринтным уплотнением на фиг. 3 - вид лабиринтно-луночного уплотнения со стороны входа потока (зоны высокого давления) на фиг. 4 - разрез Г фиг. 3 на фиг. 5 - разрез Л-Л фиг. 4. 2 35592007.06.30 Лабиринтно-луночное уплотнение содержит лабиринт 1 с лабиринтными гребешками 2 и серпообразными лунками 3, расположенными на внутреннем диаметре диафрагмы,разделяющей полость высокого и полость низкого давления, и ротор 4. В каждом гребешке 2 серпообразные лунки 3 размещены друг за другом по внутреннему диаметру гребешка 2. Каждый гребешок 2 имеет по меньшей мере по два зуба, образованных фасками 5,выполненными со стороны меньшего давления. Зона входа закрученного потока газа соединена с серпообразными лунками 3 посредством пазов 6. Лабиринтно-луночное уплотнение может содержать дополнительное лабиринтное уплотнение 7 из антифрикционного полимерного материала. Дополнительное лабиринтное уплотнение 7 может быть установлено с зазором или без зазора к уплотняющей поверхности. Дополнительное лабиринтное уплотнение 7 может быть выполнено с лунками (не показаны). Лабиринтно-луночное уплотнение функционирует следующим образом. В узких кольцевых щелях гребешков 2 происходит торможение потока газа. При движении потока газа вдоль щели давление дросселируется на уплотняющих гребнях гребешка 2, а серпообразные лунки 3 препятствуют круговым перетеканиям. При этом снижается окружная скорость потока и повышается гидравлическое давление щели,уменьшаются циркуляционные силы, вызывающие прецессию ротора 3 и соответственно вибрацию. Попадая через пазы 6 в лунки 3, закрученный поток разбивается и тормозится, теряя при этом свою энергию. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3