УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для уплотнений между различными неподвижными частями газотурбинных двигателей (ГТД), работающих в условиях высоких температур, например, между камерой сгорания и турбиной высокого давления.
Известен уплотнительный элемент, использующийся в конструкциях ГТД при высоких температурах и выполненный в виде центрального пучка керамических волокон с размещенной на нем плетеной металлической оболочкой, состоящей из проволок (US 5358262 A, F16J 15/08, 15/22, 25.10.1994). Недостатком известного уплотнительного элемента является не очень высокий ресурс работы и трудности использования при необходимости его укладки в сложном профиле канавки уплотняемого стыка.
Известен также уплотнительный элемент, применяемый в условиях высокотемпературных сред, например, в элементах ГТД, и выполненный в виде каната, свитого из прядей керамических волокон, с размещенной на нем металлической оплеткой из проволоки (прототип - US 5301595 A, F16J 15/22, 12.04.1994). Данный элемент частично лишен недостатков, указанных в предыдущем аналоге, однако также не обеспечивает высокую надежность уплотнения при размещении в сложном профиле канавки уплотняемого стыка с высоким ресурсом работы.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение демпфирующих свойств уплотнения с обеспечением высокой гибкости его конструкции для возможности его укладки в сложном профиле канавки уплотняемого стыка. Это позволяет обеспечить высокую надежность работы уплотнения с повышенным ресурсом.
Решение указанной задачи достигается тем, что в уплотнительном элементе, выполненном в виде каната с размещенной на нем металлической оплеткой из проволоки, канат выполнен состоящим из центральной пряди с расположенными вокруг нее периферийными прядями, при этом упомянутые пряди выполнены из металлической проволоки, свивка проволок в пряди и прядей между собой выполнена с линейным касанием проволок в прядях и между прядями, а упомянутая оплетка размещена с возможностью перекрытия линейных зазоров между проволоками.
Для увеличения ресурса работы уплотнительного элемента на его поверхности может быть выполнено алитированное покрытие.
В частных случаях выполнения уплотнительного элемента пряди каната могут быть выполнены из проволоки одинакового диаметра или пряди каната и оплетка могут быть также выполнены из проволоки одинакового диаметра. Для увеличения гибкости конструкции пряди каната могут быть выполнены пустотелыми или фасонными в поперечном сечении, а также используется проволока с фасонным профилем.
Полезная модель поясняется чертежами, где показаны: на фиг. 1 - общий вид уплотнительного элемента,
на фиг. 2 - поперечное сечение уплотнительного элемента в общем случае,
на фиг. 3 - поперечное сечение уплотнительного элемента в случае выполнения прядей каната фасонными,
на фиг. 4 - поперечное сечение уплотнительного элемента в случае использования проволоки с фасонным профилем,
на фиг. 5 - поперечное сечение уплотнительного элемента в случае выполнения прядей каната пустотелыми.
Уплотнительный элемент выполнен в виде каната, который состоит из свитых между собой центральной пряди 1 и расположенных вокруг нее периферийных прядей 2. Пряди 1 и 2 выполнены из свитых между собой металлических проволок 3, при этом свивка проволок 3 в пряди и прядей 1 и 2 между собой выполнена с линейным касанием проволок 3 в прядях и между прядями. На канате размещена металлическая оплетка 4 из проволоки с возможностью перекрытия линейных зазоров между проволоками 3 прядей 1 и 2.
Для увеличения ресурса работы уплотнительного элемента на его поверхности может быть выполнено алитированное покрытие.
Для увеличения гибкости конструкции уплотнительного элемента пряди 1 и 2 каната могут быть выполнены пустотелыми (т.е. без центральной проволоки) или фасонными в поперечном сечении, а также может быть использована проволока 3 с фасонным профилем.
Пряди каната могут быть выполнены из проволоки одинакового диаметра или пряди каната и оплетка могут быть также выполнены из проволоки одинакового диаметра.
Предложенная многослойная конструкция уплотнительного элемента позволяет надежно ограничить перетекание рабочей среды между разделенными полостями, стык между которыми уплотняется, за счет линейного касания проволок 3 в прядях 1 и 2 и между ними, а оплетка 4 при этом перекрывает пространство в поперечном направлении, предотвращая перетекание среды между прядями.
Хорошие демпфирующие свойства уплотнительного элемента обеспечиваются за счет небольшой плотности прядей и возможности их перемещения внутри каната, а также возможности перемещения оплетки. Высокая гибкость конструкции элемента обеспечивает возможность его укладки в сложном профиле канавки уплотняемого стыка.
Все это позволяет обеспечить высокую надежность работы уплотнения с высоким ресурсом работы.