Турбодетандер

 

Изобретение относится к холодильной технике. Цель изобретения - увеличение долговечности при работе турбодетандера в условиях ударных и вибрационных нагрузок. Турбодетандер содержит вал 1 конической формы, который опирается на два опорных и сдвоенных газостатических подшипника. Подшипники снабжены корпусом 2, плавающими и графитовыми втулками 3 и 4 конической формы. Осевую фиксацию вала 1 обеспечивают упорные газостатические подшипники 5, снабженные корпусом 6, плавающими шайбами 7 и графитовыми втулками 8. Турбодетандер содержит лабиринтные уплотнения 9, выполненные конической формы. Втулки и уплотнения меньшими основаниями обращены в сторону турбины. Шайбы 7 размещены между корпусом 6 и втулками 8. Наличие втулок 4 и 8 позволяет уменьшить скорость вращения втулок 3 и шайб 7, Коническая конфигурация вала 1, подшипников и уплотнений 9 позволяет компенсировать увеличение рабочих зазоров в этих узлах. 2 ил. S

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (!9) - (11) (51) 4 F 25 В 11/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) /

Ю к I (21) 4163895/23-06 (22) 08.10.86 (46) 15.07.88. Бюл. ¹ 26 (72) F..H.Смирнов, А.И.Тарабрин и А.Г.Чумак (53) 621.575 (088.8) (56) Епифанова В.И. Компрессорные и расширительные турбомашины радиального типа. M.: Машиностроение, 1984, с.317. (54) ТУРБОДЕТАНДЕР (57) Изобретение относится к холодильной технике. Цель изобретения— увеличение долговечности при работе турбодетандера в условиях ударных и вибрационных нагрузок. Турбодетандер содержит вал 1 конической формы, который опирается на два опорных и сдвоенных газостатических подшипника.

Подшипники снабжены корпусом 2, плавающими и графитoBbIMH втулками 3 и 4 конической формы. Осевую фиксацию вала 1 обеспечивают упорные газостатические подшипники 5, снабженные корпусом 6, плавающими шайбами 7 и графитовыми втулками 8, Турбодетандер содержит лабиринтные уплотнения

9, выполненные конической формы.

Втулки и уплотнения меньшими основаниями обращены в сторону турбины. Шайбы 7 размещены между корпусом 6 и втулками 8. Наличие втулок 4 и 8 позволяет уменьшить скорость вращения втулок 3 и шайб 7.

Коническая конфигурация вала 1, под- щ шипников и уплотнений 9 позволяет компенсировать увеличение рабочих зазоров в этих узлах. 2 ил. С:, 1409824

Изобретение относится к холодильНой технике, а именно к турбодетанЩерным агрегатам.

Цель изобретения — увеличение

5 олговечности при работе турбодетанера в условиях ударных и вибрацион аых нагрузок.

На фиг. 1 представлен предлагаетурбодетандер, на фиг. 2 — сечея на фиг. 1.

Турбодетандер содержит вал 1 кониеской формы, который опирается на ва опорных и сдвоенных газостатиеских подшипника, снабженных корпуом 2, плавающими и графитовыми втулами 3 и 4 соответственно конической ормы.

Осевую фиксацию вала 1 обеспечива. упорные газостатические подшипни- 2р

5, снабженные корпусом 6, плаваюшайбами 7 и графитовымн втулка8. Кроме того, турбодетандер соержит лабиринтные уплотнения 9, а акже подводящий и отводящий кана- 25

10 и 11 для смазывающего газа. Турбодетандер работает следующим бразом.

В процессе длительной эксплуатации урбодетандера при воздействии удар- ЗО и вибрационных нагрузок неизбеже взаимодействия между валом 1, авающими втулками 3, плавающими йбами 7 и двух последних с графиовыми втулками 4 опорных подшипников 35 соответственно, с графитовыми тулками 8 упорных подшипников 5 при" одят к изнашиванию графитовых поверхостей. Аналогичному изнашиванию подержены графитовые поверхности лаби- 40 интных уплотнений 9. В результате еличиваются внутренние и внешние рабочие зазоры в опорных и упорных подшипниках, а также в лабиринтных уплотнениях 9. При выполнении вала 1 и сопрягаемых с ним деталей коническими под действием осевого усилия, направленного s сторону турбины, вал 1 перемещается в указанном направлении.

Перемещение вала 1 происходит до тех пор, пока не скомпенсируется увеличение рабочих зазоров в подшипниках и уплотнениях, т.е. пока указанные

1 зазоры не достигнут расчетной первоначально установленной величины. При дальнейшей эксплуатации детандера описываемые процессы повторяются и обеспечивают длительную и безотказную его работу.

Для предотвращения ударного скользящего взаимодействия между плавающими втулками 3, шайбами 7 и валом 1, имеющего место в газостатических подшипниках, на внутренних поверхностях втулок 3 и шайб 7, сопряженных с валом 1, устанавливаются тонкостенные втулки 4 и 8 из графита. Наличие тонкостенных графитовых втулок 4 и 8 позволяет также уменьшить скорость вращения плавающих втулок 3 и шайб 7.

Питание подшипников осуществляется через подводящий канал 10. Для более благоприятного распределения смазывающего газа каждое питающее отверстие в корпусах 2 и 6 подшипников выходит в окружную прерывистую канавку глубиной, примерно равной половине диаметра питающего отверстия, а ширина канавки соизмерима с диаметром питающего отверстия. Плавающие втулки 3 и шайбы 7 обеспечиваются радиальными и, соответственно, осевыми перепускными питающими отверстиями, благодаря которым осуществляется запитка внутреннего смазочного слоя: между валом 1 и плавающими втулками 3 и шайбами 7.

На внешних поверхностях плавающих элементов также выполнены окружные прерывистые канавки соответствующих размеров. В процессе длительной эксплуатации турбодетандера при воздействии на него ударных и вибрационных нагрузок внешний и внутренний рабочие зазоры газостатических подшипников увеличиваются вследствие изнашивания графитовых поверхностей.

Так как для турбодетандера характерна приложенная к валу 1 осевая сила, направленная в сторону турбины, то вал 1 перемещается в этом направленйи. Таким образом, коническая конфигурация вала 1, газостатических подшипников и лабиринтных уплотнений

9, а также указанное перемещение вала 1 позволяет компенсировать увеличение рабочих зазоров в этих узлах.

Формула изобретения

Турбодетандер, содержащий вал,установленный на газостатических опорных и упорных подшипниках, заключенных в корпус, и несущий рабочие колеса турбины и компрессора, причем подшипники снабжены графитовыми втулками и лабиринтннми уплотнениями, и т л и— ч а ю m н и с. я тем, что, с целью

Составитель А.Федотов

Техред M.Дидык

КоРРектаР С.Черни

Редактор M.Ïåòðîâà

Заказ 3468/35 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 140982 увеличения долговечности при работе турбодетандера в условиях ударных и вибрационных нагрузок, вал и сопряженные с ним поверхности графитовых вту"

5 лок и лабиринтных уплотнений выполнены конической формы и обращены меньшими основаниями в сторону турбины, причем опорные подшипники дополнитель но снабжены плавающими втулками, а упорные подшипники — плавающими шайбами, размещенными между корпусом подшипников и графитовыми втулками.