НИЗКОФРИКЦИОННАЯ ПЛИТА СКОЛЬЖЕНИЯ ДЛЯ РОТАЦИОННЫХ МАШИН
LOW FRICTION SLIDE PLATE FOR ROTATIONAL MACHINES

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к плитам скольжения, которые обеспечивают относительное перемещение двух поверхностей с минимальным трением, и, в частности, к плитам скольжения, используемым на границе раздела между большими вращающимися деталями машин и неподвижным фундаментом.
В больших ротационных машинах, таких как паровые турбины, должно допускаться аксиальное перемещение выхлопного патрубка, обусловленное тепловым расширением паровой турбины. Типичное тепловое расширение выхлопного патрубка составляет порядка 1/4 дюйма, но машины большего размера могут перемещаться на 1,25 дюйма. На выхлопной патрубок опираются один из подшипников турбины и ротор низкого давления, которые чувствительны к отклонениям выхлопного патрубка. В результате граница полосы скольжения не должна отрицательно воздействовать на жесткость подшипника и не должна изменять высоту над участком скольжения.
Современное выполнение плит скольжения включает использование смазанных металлических плит, а также гибких вертикальных плит под названием «гибкие опоры». Однако такое оборудование передает значительные усилия на элементы турбины из-за веса, коэффициента трения и/или больших перемещений.
Раскрытие изобретения
Это изобретение решает вышеупомянутую проблему путем использования сборок плит скольжения, включающих самоустанавливающиеся низкофрикционные прокладки. Более конкретно, каждая из множества сборок плит скольжения включает установочную плиту, выполненную со сферической опорной поверхностью, опорную плиту, размещенную на сферической опорной поверхности, и низкофрикционный нижний скользящий элемент или прокладку. Эти сборки плит скольжения передают полную вертикальную нагрузку с корпуса выхлопного патрубка на фундамент.
В варианте осуществления, приведенном в качестве примера, фундаментная плита сборки плит скольжения закреплена (например, зацементирована) в углублении, предусмотренном в неподвижном фундаменте. Эта плита имеет прорези для размещения одной или более аксиальных шпонок. Шпонки взаимодействуют с одним или более соосными пазами в опорной поверхности выхлопного патрубка и служат для того, чтобы направлять выхлопной патрубок во время теплового расширения, а также для того, чтобы передавать боковые нагрузки с корпуса на фундамент. Кроме того, в фундаментной плите и в опорной поверхности патрубка предусмотрены соответственно сквозные отверстия и прорези для того, чтобы анкерные болты и шайбы ограничивали подъем выхлопного патрубка, допуская при этом аксиальное перемещение. Может быть использован периферический или окружающий защитный механизм для того, чтобы предотвратить попадание грязи и/или мусора и влаги в полость между опорной поверхностью патрубка и фундаментной плитой.
Множество верхних скользящих элементов из нержавеющей стали может быть прикреплено к нижней стороне опорной поверхности выхлопного патрубка для прямого взаимодействия с низкофрикционными прокладками плиты скольжения. В приведенном в качестве примера варианте осуществления низкофрикционная прокладка выполнена из политетрафторэтилена (предпочтительно Тефлона).
Соответственно, в более широком аспекте настоящее изобретение относится к монтажному устройству для использования на границе раздела между подвижным узлом машины и неподвижным фундаментом, содержащему в основном фундаментную плоскую плиту для прикрепления к фундаменту и множество сборок плит скольжения, прикрепленных к фундаментной плите, каждая сборка плиты скольжения содержит установочную плиту, опорную плиту и низкофрикционную прокладку, лежащую на опорной плите, множество сборок плит скольжения для вхождения в контакт с опорной поверхностью подвижного узла машины.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к монтажному устройству для использования на границе раздела между подвижным узлом машины и неподвижным фундаментом, содержащему в основном плоскую фундаментную плиту для прикрепления к фундаменту и множество сборок плит скольжения, прикрепленных к фундаментной плите, при этом каждая прокладка в сборе содержит установочную плиту, опорную плиту, прикрепленную к установочной плите, и низкофрикционную прокладку, лежащую на опорной плите, в котором низкофрикционная прокладка выполнена из политетрафторэтилена и установочная плита снабжена полусферической опорой, расположенной между низкофрикционной прокладкой и опорной плитой.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к сборке из выхлопного патрубка и фундамента для паровой турбины, содержащей узел выхлопного патрубка, снабженный по существу плоской опорной поверхностью, и фундаментную плиту, прикрепленную к неподвижному фундаменту, при этом фундаментная плита имеет множество многослойных узлов низкофрикционных прокладок для сопряжения с плоской опорной поверхностью.
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к сборке из выхлопного патрубка и фундамента для паровой турбины, содержащей узел выхлопного патрубка, снабженный по существу плоской опорной поверхностью, и фундаментную плиту, прикрепленную к неподвижному фундаменту, при этом фундаментная плита имеет множество многослойных узлов низкофрикционных прокладок для сопряжения с плоской опорной поверхностью, причем каждый многослойный узел низкофрикционной прокладки содержит установочную плиту, опорную плиту, прикрепленную к установочной плите, и низкофрикционную прокладку, размещенную на опорной плите, при этом низкофрикционная прокладка выполнена из политетрафторэтилена и установочная плита снабжена частично сферической опорой, причем опорная плита размещена на частично сферической опоре.
Далее изобретение будет описано подробно со ссылкой на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен вид в перспективе типичного выхлопного патрубка, установленного на фундаментной плите, снабженной самоустанавливающимися сборками низкофрикционных плит скольжения в соответствии с приведенным в качестве примера вариантом осуществления изобретения;
На фиг.2 изображен увеличенный элемент с фиг.1;
На фиг.3 изображен вид в перспективе фундаментной плиты, частично показанной на фиг.1 и 2, включающей низкофрикционные прокладки в соответствии с приведенным в качестве примера вариантом осуществления изобретения; и
На фиг.4 изображен вид в перспективе, частично в поперечном сечении, на котором показана низкофрикционная прокладка такого типа, как на фиг.1-3.
Подробное описание изобретения
Со ссылкой на фиг.1 и 2, выхлопной патрубок 10 для паровой турбины (не показана) включает в основном цилиндрический корпус 12, к которому надежно прикрепляется болтами или иным аналогичным способом относительно плоская (т.е. по существу плоская) опорная поверхность 14. Со ссылкой на фиг.2, опорная поверхность 14 предназначена для взаимодействия с множеством сборок 16 низкофрикционных плит скольжения, установленных на фундаментной плите 18, зацементированной и таким образом жестко закрепленной в гнезде или углублении 20 в устойчивом и неподвижном фундаменте (обычно бетонном) 22.
Фундаментная плита 18 также является по существу плоской, это деталь, которая по размеру обычно соответствует опорной плите 14 выхлопного патрубка. Как лучше видно на фиг.3, фундаментная плита 18 снабжена парой расположенных по центру и проходящих в осевом направлении удлиненных шпонок 24, 26, установленных в соответствующих канавках 28, 30, каждая из которых примыкает к соответствующему краю 32, 34 фундаментной плиты 18. Эти шпонки 24, 26 выполнены с возможностью установки в соответствующих канавках или пазах 36 (одна показана на фиг.2), выполненных в нижней стороне опорной поверхности 14.
Сборки 16 плит скольжения расположены на расстоянии друг от друга вдоль боковых краев 38, 40 фундаментной плиты 18. Множество сборок 16 плит скольжения являются идентичными, и каждая включает плоскую установочную плиту 42, прикрепленную к верхней поверхности фундаментной плиты 18. Установочная плита снабжена частично сферической опорой 44 (фиг.4), расположенной в центре установочной плиты 42. Опорная плита 46 размещена на опоре 44, нижняя сторона опорной плиты 46 имеет такую форму, которая сопрягается с частично сферической опорой. На опорной плите 46 размещена низкофрикционная прокладка 48, которая может быть выполнена из политетрафторэтилена (предпочтительно Тефлона). Плоские плиты 50 размещены на двух низкофрикционных прокладках 48, но понятно, что плиты 50 установлены на нижней стороне опорной поверхности 14. Они показаны на фиг.3 для того, чтобы показать, каким образом пластины 50 совмещаются и непосредственно входят в контакт со сборками 16 плит скольжения посредством низкофрикционных прокладок 48.
Множество болтов или других подходящих крепежных средств 52 проходит сквозь фундаментную плиту 18 и нежестко закрепляется в удлиненных отверстиях 54 в опорной поверхности 14 выхлопного патрубка посредством шайб 56 увеличенного размера и гаек (не показаны), как лучше всего видно на фиг.2. Такое устройство предотвращает подъем выхлопного патрубка 10 с опорной плиты 18, но в то же время допускает тепловое расширение выхлопного патрубка 10 и опорной поверхности 14 в продольных направлениях, показанных стрелками 22, 24 на фиг.3, с минимальным трением.
Хотя изобретение было описано применительно к тому, что в настоящее время представляется наиболее практичным и предпочтительным вариантом осуществления, следует понимать, что изобретение не должно быть ограничено раскрытым вариантом осуществления изобретения, а напротив, предназначено охватывать различные модификации и эквивалентные устройства, которые соответствуют сущности и объему прилагаемой формулы изобретения.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ НА ЧЕРТЕЖАХ
Выхлопной патрубок 10
По существу цилиндрический корпус 12
Опорная поверхность 14
Сборки низкофрикционных плит 16 скольжения
Фундаментная плита 18
Гнездо или углубление 20
Фундамент 22
Удлиненные шпонки 24, 26
Канавки или пазы 28, 30
Края 32, 34
Канавки или пазы 36
Боковые края 38, 40
Установочная плита 42
Частично сферическая опора 44
Опорная плита 46
Низкофрикционная прокладка 48
Плиты 50
Крепежные средства или болты 52
Удлиненные отверстия 54
Шайбы увеличенного размера 56