СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТОРЦОВЫХ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ УПЛОТНЕНИЙ РОТОРОВ НАГНЕТАТЕЛЕЙ ПРИРОДНОГО ГАЗА

Стенд для испытания торцовых газодинамических уплотнений роторов иагнетателей нриродиого газа
Полезная модель относится к стендовому оборудованию, а именно к стендам для длительных испытаний торцовых газодинамических уплотнений (ТГУ) роторов нагнетателей природного газа.
Известен стенд для испытания торцовых уплотнений, состоящий из электродвигателя, 1ультипликатора с датчиком частоты вращения, испытательной головки, куда устанавливается испытуемое уплотнение, систем питания и контроля утечек 1.
Недостатком этого стенда является то, что проводится испытание только одного уплотнения и нельзя регулировать перекос вала, что необходимо для испытания уплотнений, устанавливаемых на консольные нагнетатели ГПА.
Известен также стенд для испытания ТГУ 2. В рабочей части стенда испытуемое и технологическое разгрузочное уплотнение устанавливаются на вал через дистанционную втулку, а в корпус - через промежуточный корпус оппозитно, что позволяет организовать между ними полость с газом высокого давления и взаимно компенсировать возникающие осевые силы. Корпус испытательного устройства 6 присоединяется к основному корпусу, где размещаются подшипниковые опоры вала, а с другой стороны корпус закрывается крышкой.
Недостатком этого стенда является возможность испытывать только одно уплотнение с размерами уплотнительных элементов идентичными или близкими к размерам технологического разгрузочного уплотнения. Размер испытуемого уплотнения ограничен возникающими осевыми силами на вал и его опоры.
МПК(7): F15B19/00
Техническая задача, решаемая данной полезной моделью - повышение эффективности работы стенда за счет обеспечения возможности регулирования перекоса вала, что позволяет имитировать работу уплотнения в нагнетателях консольного типа и проводить испытания сразу двух двухступенчатых уплотнений различного типоразмера.
Стенд для испытания торцовых газодинамических уплотнений роторов нагнетателей природного газа, содержит рабочую часть, состояшую из корпуса с размешенным в нем испытуемым уплотнением, подшшипниковую головку, состояшую из шарикоподшипников и вала, установленного на двух опорах, системами питания и контроля утечек. Согласно предложений авторов стенд дополнительно снабжен узлом осевого нагружения вала, взаимодействуюш;им с торцом наружного кольца заднего шарикоподшипника, при этом передний шарикоподшипник установлен в поворотную относительно оси вала опору, а рабочая часть состоит из двух испытательных корпусов уплотнений установленных последовательно друг за другом, в которых расположены два испытуемых двухступенчатых уплотнения различного типоразмера.
Обший вид стенда изображен на фиг.1. Стенд состоит из испытательных корпусов 1 и 2, подшипниковой головки 3, узла осевого нагружения вала 4, мультипликатора 5, электродвигателя 6, маслостанции 7 и системы замера утечек 8.
На фиг.2 изображен продольный разрез подшипниковой головки 3 с узлом осевого нагружения вала 4,
Вал 1 установлен в передний 2 и задний 3 радиально-упорные шарикоподшипники. Передний шарикоподшипник 2 установлен в корпус подшипниковой головки 4 через стакан 5 и поворотную опору 6, которая имеет ось врашения, перпендикулярную оси вала. Конструкция позволяет создавать и контролировать угловой перекос вала 1 в пределах радиального
зазора в шарикоподшипниках 2 и 3. На правом конце вала имеется шлицевал втулка 7, в которую вставляется шлицевой валик 8, через который крутящий момент на вал передается от мультипликатора. С правой стороны подшипниковой головки размешен узел осевого нагружения вала, который состоит из стакана 9, закрываемого крышкой I О, и поршня 11, взаимодействуюшего с торцем наружного кольца заднего шарикоподшипника 3. Поршень 11 установлен по наружной поверхности в стакане 9, а по внутренней - во втулке 12, связанной с крышкой 10. При этом образуется полость Д в которую через отверстие 13 подается масло. Эта полость герметизируется шелевым уплотнениями, образованными между корпусными элементами 9 и 12. С левой стороны вал 1 связан с испытуемыми уплотнениями 14 и 15, размешенными соответственно в корпусах 16 и 17 испытательной камеры.
Работа стенда осуществляется следующим образом. В испытательный корпус 1 устанавливается на вал первое уплотнение, а в испытательный корпус 2, оппозитно первому, второе испытываемое уплотнение. Вал приводится в движение через мультипликатор 4 с помощью электродвигателя постоянного тока 5, что позволяет обеспечивать реверсивное вращение с плавным регулированием оборотов. Полость между уплотнениями наддувается газом с заданным давлением, подведенным от системы питания. Утечки газа через уплотнения, каждое из которых состоит из двух ступеней - основной и резервной, отводятся через систему замера 8 в атмосферу.
Узел осевого нагружения вала 4 позволяет изменять осевую нагрузку на подшипники и создавать оптимальный режим их работы. При испытании двух идентичных уплотнений осевая сила на валу отсутствует, что плохо отражается на работе подшипников качения. Поэтому необходимо специально нагружать подшипники небольшой осевой силой. В случае
испытаний уплотнений с различными размерами пары трения может наоборот возникнуть большая осевая сила, Радиально-упорные шарикоподшипники каждый в отдельности не выдерживают такую нагрузку, но узел осевого нагружения позволяет распределить ее равномерно между передним и задним шарикоподшипниками, обеспечив таким образом их работоспособность.
Источники информации принятые во внимание:
1.Громыко Б.М., Марцинковский В.А., Чернов А.Е. Разработка уплотнений роторов ТНА.// Материалы 8-ой Международной НаучноТехнической Конференции Насосы-96 Украина, Сумы, 3-6 сентября, 1996Г.С.122-134.
2.Сухиненко В.Е., Даниленко В.И., Пшик В.Р. Опыт проектирования торцовых газодинамических уплотнений компрессоров природного газа.// Материалы 8-ой Международной Научно-Технической Конференции Насосы-96 Украина, Сумы, 3-6 сентября, 1996г.С. 136-142. Авторы: Натентный поверенный  БалякинВ.Б. Медведев С.Д. Новиков Д.К. Россеев Н.И. 1 Фалалеев С.В. -Д- Бусоргина Л. Т.