УНИФИЦИРОВАННОЕ СОТОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ТУРБОМАШИНЫ

Полезная модель относится к уплотнениям вращающихся бандажных и безбандажных лопаток паровых и газовых турбин, компрессоров, нагнетателей, насосов, а также промежуточных и концевых уплотнений их валов и покрывных дисков радиально осевых турбомашин.
Наиболее близко к предлагаемому решению раскрытое в патентах RU №2362887 и RU №2355892.
Лабиринтное уплотнение по первому патенту содержат кольцевые гребешки, установленные на роторе турбины. Сегменты уплотнений включают в себя мелкоячеистые сотовые блоки, расположенные на статоре и выполненные для каждого гребешка. Сотовая структура выполняет роль легкоистираемого материала. В случае многогребенчатого уплотнения на статоре приходится выполнять множество индивидуальных сотовых блоков для каждого из гребешков.
Согласно второму патенту сотовое уплотнение включает сегменты из раскатного кольца довольно сложной конструкции в поперечном сечении. Унификацию различных по диаметру уплотнений осуществить затруднительно, что приводит к увеличению стоимости и уменьшению ремонтопригодности.
С целью осуществления унификации предлагаемой полезной модели предусматривает следующие особенности.
Унифицированное сотовое уплотнение турбомашины, содержащее тонкую деформируемую сотовую пластину с геометрической структурой сотовых ячеек, поддерживаемую в радиальном направлении пружинами и вставленную в пазы корпуса, отличающееся тем, что размеры плоской сотовой пластины унифицированы для типоразмеров рабочих колес и валов турбомашин, выполненное из пластичной легированной стали, до монтажа имеющая плоскую форму в продольном сечении и не требует раскатки по окружности, которая при протягивании в пазах приобретает изогнутую форму в продольном сечении.
Сотовые уплотнения представляют из себя сотовую структуру, напаянную на тонкую пластину (подложку), вставляемую в пазы корпуса турбомашины, имеющую возможность радиального перемещения за счет деформации пружин, поддерживающих пластины, с обеспечением надежности при касании и заданного зазора в уплотнении.
Сотовая пластина изначально представляет пластичную, тонкую прямолинейную ленту с сотами произвольной длины и ширины, которая приобретет необходимую форму в процессе сборки путем проталкивания в пазы обоймы при помощи простейшего приспособления.
Такая конструкция и способ сборки и замены уплотнения позволяет снизить стоимость его изготовления и повысить ремонтопригодность
я
Я
Я/
я
Первоначально (до сборки) сотовая структура припаевается на плоскую пластину из пластичной легированной стали небольшой толщины произвольной длины и ширины, соответствующей размерам пазов на обойме или корпусе турбомашины. Ячеистая структура выполняется также унифицированной по ОСТ1 12605-76 Уплотнения лабиринтные газовые и воздушные. Размер ячейки выбирается со следующими геометрическими параметрами: d=2.78 мм, h=2 мм. Следовательно, соотношение hd=0,7 достаточно близкое к оптимальному [Буглаев, В.Т. Сотовые уплотнение в турбомашинах: монография / В.Т. Буглаев, В.Т. Перевезенцев, С.В. Перевезенцев и др. - Брянск: БГТУ, 2006. - 192 с.] для прямоточного уплотнения с гребнями и без гребней.
При монтаже пластина с сотовой структурой приобретает изогнутую форму в продольном сечении при протяжке в пазах обоймы со специальной пластиной оправкой, которая затем убирается после того, как сотовая пластина примет форму паза и фиксируется в радиальном направлении, обеспечивая монтажный зазор.
В дальнейшем приводится пример реализации изобретения и краткое описание чертежей. На чертеже 1 разрез обоймы с дополнительной боковой накладкой для крепления сотовой пластины и элемент вала ротора с поверхностью без проточек, или периферийная часть рабочей лопатки (бандажной или безбандажной). На чертеже 2 разрез обоймы с внутренним пазом в обойме для крепления сотовой пластины и элемент вала ротора с проточкой уплотнительных гребней, или элемент лопаточного бандажа с несколькими гребнями, или элемент покрывного диска нагнетателя, насоса, центробежного компрессора. На чертеже 3 продольное сечение сегмента уплотнения с сотовой пластиной и приспособлением для протяжки ее в пазе обоймы.
Унифицированное сотовое уплотнение турбомашины содержит обойму 4 с сотовыми пластинами 5, вставленными либо в паз корпуса обоймы 4 (черт. 2), или в паз боковой пластины 1, закрепленной винтами 2 на обойме 4 (черт. 1). Совокупность тонкой гибкой пластины 5 и деформируемой сотовой структуры 6 позволяет осуществить протяжку и калибровку сотовой пластины в холодном состоянии.
Для осуществления монтажа сотовая пластина 5 вставляется в паз обоймы 4 вместе с приспособлением дополнительной гибкой пластиной 8 (фиг. 3) с отбортовкой.
Совместная протяжка пластин 5 и 8 деформирует пластину 5 в пазу, после чего она формирует заданный монтажный зазор в уплотнении, а дополнительная пластина 8 удаляется. В радиальном направлении сотовая пластина удерживается пружинами 3, оставаясь свободной для перемещения при касании сотовой структуры вращающихся элементов ротора.
Таким образом, изготовление сотовой пластины плоской произвольной формы, одного типоразмера, унифицированной для пазов различного диаметра, приводит к сокращению затрат на проектирование, изготовление, единообразно мерительного инструмента, снижению стоимости и номенклатуры запасных частей, повышает ремонтопригодность и снижает стоимость ремонта.