ЩЕТОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ (ВАРИАНТЫ) И ТУРБОМАШИНА

1. Щеточное уплотнение, сохраняющее работоспособность в условиях обратного потока и предназначенное для ограничения переноса находящейся под давлением текучей среды между первой камерой и второй камерой, содержащее:
кольцевой корпус, содержащий первую ограничительную пластину и противоположную ей вторую ограничительную пластину, между которыми образована полость,
консольные сектора, от каждого из которых внутри указанной полости отходит щетка, имеющая множество уплотнительных щетинок,
механизмы перемещения, каждый из которых выполнен с возможностью расположения консольного сектора щеточного уплотнения в указанной полости между противоположными ограничительными пластинами в зависимости от перепада давления между первой и второй камерами, и
средства избирательного позиционирования механизма перемещения, предназначенные для установки щетки с упором в одну из ограничительных пластин, первую или вторую, в зависимости от перепада давления между первой и второй камерами.
2. Щеточное уплотнение по п.1, в котором первая ограничительная пластина имеет первую опорную поверхность, а вторая ограничительная пластина имеет вторую опорную поверхность, причем первая и вторая опорные поверхности обеспечивают опору для конца щетки с заданным зазором относительно уплотняемого вала, когда щетка установлена с упором в опорную поверхность.
3. Щеточное уплотнение по п.2, в котором указанные средства избирательного перемещения содержат пружинный элемент, функционально соединенный с механизмом перемещения и препятствующий перемещению держателя щеточного уплотнения с обеспечением установки щетки с упором в одну из опорных поверхностей, первую или вторую.
4. Щеточное уплотнение по п.2, в котором указанные средства избирательного перемещения содержат сильфонный элемент, функционально соединенный со скользящим держателем щеточного уплотнения и препятствующий перемещению указанного держателя с обеспечением установки щетки с упором в одну из опорных поверхностей, первую или вторую.
5. Щеточное уплотнение по п.2, в котором указанные средства избирательного перемещения содержат скользящий держатель щеточного уплотнения ступенчатой цилиндрической конструкции, включающий первый цилиндр, имеющий первую концевую область, на которую воздействует давление первой камеры, и второй цилиндр, имеющий вторую концевую область, на которую воздействует давление второй камеры, причем указанная конструкция препятствует перемещению с обеспечением установки щетки с упором в одну из опорных поверхностей, первую или вторую.
6. Щеточное уплотнение по п.2, в котором указанные средства избирательного перемещения содержат по меньшей мере одно из следующего: трубку Бурдона, пьезоэлектрический материал, надувные трубки, трубки Бурдона, пневматический привод, гидравлический привод, кулачки, электромагнитные приводы.
7. Щеточное уплотнение по п.2, дополнительно содержащее верхнюю торцевую крышку и уплотнение, расположенное между верхней торцевой крышкой и верхней поверхностью консольного сектора щеточного уплотнения.
8. Щеточное уплотнение по п.1, в котором указанный механизм перемещения содержит первый поршень, расположенный на первом конце консольного сектора и проходящий через первую ограничительную пластину в первую камеру, второй поршень, расположенный на втором конце консольного сектора и проходящий через вторую ограничительную пластину во вторую камеру, первую прижимную пластину, функционально соединенную с концом первого поршня и расположенную в первой камере с обеспечением воздействия на нее давления этой камеры, и вторую прижимную пластину, функционально соединенную с противоположным концом второго поршня и расположенную во второй камере с обеспечением воздействия на нее давления этой камеры.
9. Щеточное уплотнение по п.1, в котором указанные консольные сектора расположены по окружности кольцевого корпуса.
10. Щеточное уплотнение по п.1, в котором заданный ход указанного механизма перемещения между первой опорной поверхностью и второй опорной поверхностью соответствует формуле:
Р1·А1-Р2·А2>К·х,
где Р1 - давление в первой камере, Р2 - давление во второй камере, А1 - рабочая область, на которую воздействует давление Р1 для расположения держателя щеточного уплотнения с примыканием ко второй опорной поверхности, А2 - рабочая область, на которую воздействует давление Р2, препятствующее расположению держателя щеточного уплотнения с примыканием ко второй опорной поверхности, и К - жесткость пружины.
11. Щеточное уплотнение по п.1, в котором корпус щеточного уплотнения прикреплен к неподвижному элементу, так что, когда щетка расположена с примыканием к одной из опорных поверхностей, первой или второй, концы щеточного уплотнения взаимодействуют с круглым валом с заданным зазором.
12. Щеточное уплотнение, сохраняющее работоспособность в условиях обратного потока, предназначенное для ограничения переноса находящейся под давлением текучей среды между первой и второй камерами, содержащее:
кольцевой корпус, содержащий первую ограничительную пластину и противоположную ей вторую ограничительную пластину, между которыми образована полость, при этом первая ограничительная пластина имеет первую опорную поверхность, а вторая ограничительная пластина имеет противоположную вторую опорную поверхность,
кольцевую камеру, расположенную у верхнего в радиальном направлении конца указанной полости и расположенную в осевом направлении между первой и второй ограничительными пластинами, причем кольцевая камера ограничена наружной и внутренней окружными поверхностями,
плавающий узел щеточного уплотнения, который расположен внутри кольцевой камеры и осевое дугообразное перемещение которого ограничено внутренней и наружной окружными поверхностями кольцевой камеры,
поджимающие средства для установки щетки плавающего узла щеточного уплотнения с примыканием ко второй опорной поверхности, когда давление в первой камере превышает давление во второй камере, и
осевые напорные отверстия, обеспечивающие проточное сообщение второй камеры с кольцевой камерой корпуса для воздействия на плавающий узел щеточного уплотнения с обеспечением его расположения с примыканием к первой опорной поверхности, когда давление во второй камере превышает давление в первой камере.
13. Щеточное уплотнение по п.12, в котором поджимающие средства содержат волнистую пружину, расположенную в осевом направлении внутри кольцевой камеры на первой стороне плавающего узла щеточного уплотнения.
14. Щеточное уплотнение по п.12, в котором поджимающие средства содержат по меньшей мере один пружинный элемент, расположенный в осевом направлении внутри кольцевой камеры, и изогнутую пластину, расположенную в кольцевой камере между пружинным элементом и первой стороной плавающего узла щеточного уплотнения, причем пружинный элемент поджимает плавающий узел щеточного уплотнения с обеспечением его расположения с примыканием ко второй опорной поверхности, когда давление в первой камере превышает давление во второй камере.
15. Щеточное уплотнение по п.14, дополнительно содержащее второй пружинный элемент и листовую пластину, расположенную в кольцевой камере, причем пружинный элемент действует в радиальном внутреннем направлении на указанную листовую пластину с обеспечением воздействия на механизмы перемещения щеточного уплотнения для их плавного перемещения внутри кольцевой камеры.
16. Турбомашина, содержащая:
ротор,
корпус,
рабочую текучую среду, используемую внутри корпуса для придания ротору вращательного движения,
по меньшей мере одно щеточное уплотнение, сохраняющее работоспособность в условиях обратного потока, применяемое в турбомашине для уплотнения потока рабочей текучей среды между по меньшей мере одной из двух камер турбомашины, и содержащее:
кольцевой корпус, содержащий первую ограничительную пластину и противоположную ей вторую ограничительную пластину, между которыми образована полость,
консольные сектора, от каждого из которых внутри указанной полости отходит щетка, имеющая множество уплотнительных щетинок, при этом конец щетки расположен с заданным зазором относительно ротора,
механизмы перемещения, каждый из которых выполнен с возможностью установки один из консольных секторов в указанной полости между противоположными ограничительными пластинами, и
средства избирательного перемещения механизмов перемещения, предназначенные для установки щетки с упором в одну из ограничительных пластин, первую или вторую, в зависимости от перепада давления между первой и второй камерами.
17. Турбомашина по п.16, в которой указанные механизмы перемещения содержат:
несколько первых поршней, каждый из которых расположен на первом конце одного консольного сектора щеточного уплотнения и проходит через первую ограничительную пластину в первую камеру,
несколько вторых поршней, каждый из которых расположен на втором конце одного консольного сектора щеточного уплотнения и проходит через вторую ограничительную пластину во вторую камеру,
несколько первых прижимных пластин, каждая из которых функционально соединена с концом первого поршня и расположена в первой камере с обеспечением воздействия на нее давления первой камеры, и
несколько вторых прижимных пластин, каждая из которых функционально соединена с противоположным концом второго поршня и расположена во второй камере с обеспечением воздействия на нее давления второй камеры.
18. Турбомашина по п.16, в которой указанные средства избирательного перемещения содержат пружинный элемент, функционально соединенный с механизмом перемещения щеточного уплотнения и препятствующий перемещению держателя щеточного уплотнения для установки щетинок уплотнения с упором в одну из ограничительных пластин, первую или вторую.
19. Турбомашина по п.16, в которой указанные средства избирательного перемещения содержат сильфонный элемент, функционально соединенный с держателем щеточного уплотнения и препятствующий перемещению указанного держателя с обеспечением установки щетинок уплотнения с упором в одну из ограничительных пластин, первую или вторую.
20. Турбомашина по п.16, в которой указанные средства избирательного перемещения содержат ступенчатую цилиндрическую конструкцию, содержащую первый цилиндр, имеющий первую концевую область, на которую воздействует давление первой камеры, и второй цилиндр, имеющий вторую концевую область, на которую воздействует давление второй камеры, причем конструкция препятствует перемещению с обеспечением установки щетки с упором в одну из ограничительных пластин, первую или вторую.