Турбомуфта

 

ТУР60МУФТА

Использование передача крутящего момента посредством циркулирующегогазообразного рабочего тепа Сущность изобретения турбомашина содержит установленные в заполняемом рабочим телом корпусе компрессорное и турбинное рабоч ие колеса с торцевыми лопатками направляющий узел в виде двух кольцевых элементов с плоскими сопряженными с зазором торцами, а также уплотнение в виде кольца, установленного в проточке торца одного из кольцевых элементов с возможностью контакта с торцом другого кольцевого элемента Коль цо выполнено с расположенными на его боковых поверхностях чередующимися выступами и впадинами 2 з п ф-лы 2 ил

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 0 33/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814546/27 (22) 16,04,90 (46) .15,08.92, Бюл. ¹ 30 (71) Сумское машиностроительное научнопроизводственное объединение им, M. В,Ф рунзе (72) В.С.Мэрцинковский, B.Ä.×óãàé, Л.B.×åрепов и С.К,Лисицын (56) Гавриленко Б,A., Минин В.А. Гидродинамические муфты. M. Оборонгиз,.1959, с,179-180, фиг.125. (57) ТУ Р Б О МУФТА (57) Использование. передача крутящего момента посредством циркулирующего газоИзобретение относится к энергетическому машиностроению и мо>кет быть использовано в конструкциях гидро- и газодинамических муфт, например турбокомпрессорных агрегатов для компримиро- вания и транспортировки природного или попутного нефтяного газов, Известна турбомуфта, содержащая установленные в заполняемом рабочим телом корпусе компрессорное и турбинное рабочие колеса с лопатками, направляющий узел в виде двух кольцевых элементов с плоскими сопряженными с зазором торцами, закрепленных HB торцевых поверхностях лопаток обоих рабочих колес, а также уплотнение, выполненное между упомянутыми торцами B виде расположенного в проточке одного из них кольца.

Недостатками такой констр кции турбомуфты являются низкие эксплуатационные свойства из-за нестабильности величины передаваемого крутящего момента, по-скольку наличие паразитных перетечек ра„, SU „„1754970 A1 образного рабочего тела. Сущность изобретения: турбомашина содержит установлен- ные в заполняемом рабочим телом корпусе компрессорное и турбинное рабочие колеса с торцевыми лопатками, направляющий узел в виде двух кольцевых элементов с плоскими сопря>кенными с зазором торцами, а также уплотнение в виде кольца, установленного в проточке торца одного из кольцевых элементов с возможноСтью контакта с торцом другого кольцевого элемента, Кольцо выполнено с расположенными на его боковых поверхностях чередующимися выступами и впадинами. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. бочей среды в торцовом зазоре влияет на стабильность вращения турбинного колеса.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств путем увеличения передаваемого крутящего момента и стабилизации величины последнего.

На фиг.1 представлена турбомуфта, продольный разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг, l.

Турбомашина содержит установленные в заполняемом рабочим телом корпусе 1 компрессорное 2 и турбинное 3 рабочие колеса с лопатками 4 и 5, направляющий узел в влде двух кольцевых элементов 6 и 7 с плоскими сопряженными с зазором 8 торцами 9 и 10, закрепленные на торцевых поверхностях лопаток 4 и 5 обоих колес 2 и 3, а также уплотнение, выполненное между упомянутыми торн ами 9 и 10 в виде располо женного в проточке 11 одного из них кольца

12. Последнее установлено в проточке 11 жестко с возможностью контакта со вторым торцом 9 и выполнено с расположенными на

1754970 его боковых поверхностях чередующимися выступами 13 и впадинами 14 трапециевидной в поперечном сечении кольца 12 формы, Проточка 11 может быть расположена эксцентрично оси 15 муфты, а кольцо 12 может 5 быть выполнено в виде ленты зигзагообразной в продольном сечении формы, Турбомуфта работает следующим образом, Корпус 1 турбомуфты заполйяется рабо- 10 чим телом, например компримируемым газом из турбокомпрессора, который, в свою очередь, заполняется газом из подводящего газопровода (последние не показаны), При вращении прлвода, например газо- 15 вой турбины, крутящий момент передается компрессорному колесу 2, последнее начинает сжимать газ, находящийся между его лопатками 4, за счет действия центробежных сил. При этом полученная от компрес- 20 сооного колеса энергия, частично преобразуется в энергию давления, Сжатый газ, поступая на лопатки 5 турбинного колеса 3, преобразует свой запас кинетической энергии и энергии давления в механлче- 25 скую энергию на ведомом валу турбокомпрессора, заставляя последнигл вращаться.

Вышедший из турбинного колеса 3 газ, вновь попадает на лопатки 4 компрессорного колеса 2, процесс повторяется и в турбо- 30 муфте устанавливается замкнутая система циркуляции газа между рабочими колесами

2и3, Организации потока гаэовой среды в межлопаточных каналах обоих рабочих ко- 35 лес 2 и 3 способствует установка направля ющего узла в виде двух кольцевых элементов 6 и 7 с плоскими сопряженными с зазором 8 торцами 9 и 10. Для предотвращения паразитных перетечек газовой среды 40 между кольцевыми элементами 6 и 7 из области повышенного давления на периферии компрессорного колеса 2 в.область пониженного давления на входе компрессорного колеса 2 в проточке 11 торца 10 кольцевого 45 элемента 7 устанавливается уплотнительное кольцо 12 с возможностью конта <та со вторым торцом 9 кольцевого элемента" 6, закрепленного на лопатках 4 компрессорного колеса 2, Выполнение проточки 11 экс- 50 центрично оси 15 муфты позволяет. увеличить ометаемую уплотнительным кольцом 12 площадь и, тем самым, повысить уплотнительную способность и снизить паразитные перетечки рабочей среды в торцовом зазоре 8 между компрессорным 2 и турбинным 3 колесами, вызванные неравномерностью распределения „àâëåíèÿ рабочей среды по окружности обоих рабочих колес 2 и 3. При этом снижается влияние на динамику системы включающую 1урбинное и компрессорное колеса 2 и 3, паразитных перетечек как источника возбуждения аэродинамических колебаний, и тем самым повышается стабильность вращения турбинного колеса 3 и величина передаваемого крутящего момента при стабилизации последнего, Кроме того, дисковое трение газовой среды, находящейся в ячейках кольцевой проточки 11 между чередующимися выступами 13 и впадлнами 14 кольца 12 в виде ленты зигзагообразной в продольном сечении формы, позволяет увеличить передаваемый муфтой крутящий момент, Формула изобретения

1. Турбомуфта, содержащая установленные в заполняемом рабочим телом корпуса комрессорное и турбинное рабочие колеса с лопатками, направляющий узел в виде двух кольцевых элементов с плоскими сопряженными с зазором торцами, закрепленных на торцовых поверхностях лопаток обоих рабочих колес, а также уплотнение, выполненное между упомянутыми торцами в виде расположенного в проточке одного из нлх кольца, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств путем увеллчения передаваемого крутящего момента и стабилизации величины последнего, кольцо установлено в проточке жестко с возможностью контакта с вторым торцом и.выполнено с расположенными на его боковых поверхностях чередующимися выступами и впадинами трапециевидной в поперечном сеченли кольца формы.2. Турбомуфта по п.1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что проточка расположена эксцентрично оси муфты.

3. Турбомуфта по пп. 1 и ", о т л и ч а ющ а я с я тем, что кольцо выполнено в виде лейты зигзагообразной в продольном сечении формы.., 1751о70

Р.g

Составитель Л.Черепов

Техред ММоргентал. Корректор О,Густи

Редактор G.Спесивых

Заказ 28ik Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101