КОЛЬЦЕВОЙ УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ И ТУРБОМАШИНА

1. Кольцевой уплотнительный узел (100) для использования в турбомашине между вращающимся элементом (102) и неподвижным элементом (104), содержащий:
дугообразный корпус (106), имеющий кольцевую канавку (108),
дугообразный кольцевой уплотнительный сегмент (110), имеющий крепежную часть (112), расположенную по меньшей мере частично в кольцевой канавке (108), и уплотнительную часть (114), расположенную вблизи вращающегося элемента (102), и
упругий элемент (118), выполненный с обеспечением возможности перемещения кольцевого уплотнительного сегмента (110) в осевом направлении относительно вращающегося элемента (102) между первым и вторым положениями под действием давления.
2. Кольцевой уплотнительный узел по п.1, в котором упругий элемент (118) выбран из группы, содержащей пружину и сильфон.
3. Кольцевой уплотнительный узел по п.1, в котором уплотнительная часть (114) содержит зубцы (116а, 116b), которые проходят в радиальном направлении от дугообразного кольцевого уплотнительного сегмента (110) к вращающемуся элементу (102) и содержат первый комплект зубцов (116а), имеющих первую длину, и второй комплект зубцов (116b), имеющих вторую длину, и первая длина больше второй длины, при этом поверхность вращающегося элемента (102) имеет участки, имеющие по меньшей мере три различных радиуса (R1, R2 и R3), и радиус R1 больше радиуса R2, а радиус R2 больше радиуса R3, причем в указанном первом положении зубцы (116а) первого комплекта находятся вблизи участка поверхности вращающегося элемента (102), имеющего радиус R3, а зубцы (116b) второго комплекта находятся вблизи участка поверхности вращающегося элемента (102), имеющего радиус R2, а в указанном втором положении зубцы (116а) первого комплекта находятся вблизи участка поверхности вращения (102), имеющего радиус R2, а зубцы (116b) второго комплекта находятся вблизи участка поверхности вращающегося элемента (102), имеющего радиус R1.
4. Кольцевой уплотнительный узел по п.3, в котором при нахождении дугообразного кольцевого уплотнительного сегмента (110) в первом положении зазор между указанным сегментом (110) и вращающимся элементом (102) больше зазора между указанным сегментом (110) и вращающимся элементом (102) при нахождении этого сегмента (110) во втором положении.
5. Кольцевой уплотнительный узел по п.1, в котором указанный дугообразный корпус (106) имеет отверстие (120), которое проходит от первой стороны указанного корпуса (106) к первой осевой поверхности кольцевой канавки (108) и выполнено с обеспечением возможности перемещения через него рабочей текучей среды турбомашины в кольцевую канавку (108) для контакта с дугообразным кольцевым уплотнительным сегментом (110).
6. Кольцевой уплотнительный узел по п.1, в котором указанное давление представляет собой давление в кольцевой канавке (108), составляющее приблизительно 30% от нагрузки турбомашины.
7. Кольцевой уплотнительный узел по п.1, содержащий обводную систему (129) для текучей среды, предназначенную для направления рабочей текучей среды турбомашины в обход дугообразного кольцевого уплотнительного сегмента (110) с обеспечением управления давлением в кольцевой канавке (108), причем указанная обводная система (129) содержит клапан (136) для управления потоком проходящей через нее текучей среды.
8. Турбомашина, содержащая:
по существу, цилиндрический вращающийся элемент (102) и
неподвижный элемент (104), содержащий кольцевой уплотнительный узел (100), который содержит:
дугообразный корпус (106), имеющий кольцевую канавку (108),
дугообразный кольцевой уплотнительный сегмент (110), имеющий крепежную часть (112), расположенную по меньшей мере частично в кольцевой канавке (108), и уплотнительную часть (114), расположенную вблизи вращающегося элемента (102), и
упругий элемент (118), выполненный с обеспечением возможности перемещения кольцевого уплотнительного сегмента (110) в осевом направлении относительно вращающегося элемента (102) между первым и вторым положениями под действием давления.
9. Турбомашина по п.8, в которой уплотнительная часть (114) содержит зубцы (116а, 116b), которые проходят в радиальном направлении от дугообразного кольцевого уплотнительного сегмента (110) к вращающемуся элементу (102) и содержат первый комплект зубцов (116а), имеющих первую длину, и второй комплект зубцов (116b), имеющих вторую длину, и первая длина больше второй длины, при этом поверхность вращающегося элемента (102) содержит участки, имеющие по меньшей мере три различных радиуса (R1, R2 и R3), и радиус R1 больше радиуса R2, а радиус R2 больше радиуса R3, причем в указанном первом положении зубцы (116а) первого комплекта находятся вблизи участка поверхности вращающегося элемента (102), имеющего радиус R3, а зубцы (116b) второго комплекта находятся вблизи участка поверхности вращающегося элемента (102), имеющего радиус R2, а в указанном втором положении зубцы (116а) первого комплекта находятся вблизи участка поверхности вращения (102), имеющего радиус R2, а зубцы (116b) второго комплекта находятся вблизи участка поверхности вращающегося элемента (102), имеющего радиус R1.
10. Турбомашина по п.8, в которой указанный дугообразный корпус (106) имеет отверстие (120), которое проходит от его первой стороны к первой осевой поверхности кольцевой канавки (108) и выполнено с обеспечением возможности перемещения через него рабочей текучей среды турбомашины в кольцевую канавку (108) для контакта с дугообразным кольцевым уплотнительным сегментом (110), причем упругий элемент (118) расположен между крепежной частью (112) дугообразного кольцевого уплотнительного сегмента (110) и второй осевой поверхностью кольцевой канавки (108), аксиально противоположной указанному по меньшей мере одному отверстию (120).