Устройство для передачи вращения динамическим потоком рабочей среды

 

Устройство для передачи вращения динамическим потоком рабочей среды. Использование: в области энергетического машиностроения. Сущность изобретения: устройство содержит установленные а корпусе 1 компрессорное 2 и турбинное 3 колесо с лопатками 4, 5 и направляющий узел 6. закрепленный на лопатках 5 турбинного колеса 3. В сопрягаемых с направляющим узлом 6 поверхностях 7 лопаток 4 компрессорного колеса 2 выполнено уплотнение в виде совокупности серповидных лунок глубиной, равной величине торцового зазора 9 между компрессорным и турбинным колесами, а направляющий узел 6 может быть выполнен с кольцеобразной полостью 10 и снабжен заправочным штуцером с обратным клапаном, установленным заподлицо с наружной поверхностью направляющего узла 6. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. сл С VI vj ю t ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rsi>s F 16 0 33/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4707775/27 (22) 19.06,89 (46) 30.10,92. Бюл. N 40 (71) Сумское машиностроительное научнопроизводственное объединение им.

М.Ф,Фрунзе (72) С.К.Лисицын, В.С.Марцинковский, Л,В.Черепов и Е.А.Остапов (56) С.П.Стесин, Е.А,Яковенко "Гидродинамические передачи", M., Машиностроение, 1973 г., с. 181, рис. 105. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ВРАЩЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМ ПОТОКОМ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ (57) Устройство для передачи вращения динамическим потоком рабочей среды. Использование: в области энергетического

„, Ы„„1772449 А1 машиностроения. Сущность изобретения: устройство содержит установленные в корпусе 1 компрессорное 2 и турбинное 3 колесо с лопатками 4, 5 и направляющий узел 6, закрепленный на лопатках 5 турбинного колеса 3. B сопрягаемых с направляющим узлом 6 поверхностях 7 лопаток 4 компрессорного колеса 2 выполнено уплотнение в виде совокупности серповидных лунок глубиной, равной величине торцового зазора 9 между компрессорным и турбинным колесами, а направляющий узел 6 может быть выполнен с кольцеобразной полостью 10 и снабжен заправочным штуце-. ром с обратным клапаном, установленным заподлицо с наружной поверхностью направляющего узла 6. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1772449

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в конструкциях, газодинамических муфт турбокомпрессорных агрегатов для компримирования и транспортировки природного или попутного нефтяного газа. а также компрессорных станций и установок для интенсификации процессов нефтедобычи.

Цель изобретения. — улучшение эксплуатационных характеристик путем уменьшения паразитных перетечек рабочей среды и повышения стабильности передаваемого крутящего момента, повышения технологичности изготовления.

На фиг.1 представлено устройство для передачи вращения динамическим потоком рабочей среды, продольный разрез; на фиг.2 — узел I на фиг.1; на фиг,3 — узел устройства для передачи вращения с направляющим узлом и уплотнением компрессорного колеса.

Устройство для передачи вращения содержит установленные в корпусе 1 компрессорное 2 и турбинное. колеса 3 с лопатками

4, 5 и направляющий. узел 6, закрепленный на лопатках 5 турбинного колеса 3. В сопрягаемых с направляющим узлом 6 поверхностях 7 лопаток 4 компрессорного колеса 2 выполнено уплотнение в виде совокупности серповидных лунок 8 с глубиной, равной величине торцового зазора 9 между компрессорным 2 vf т у р б6и н н ы м 3 3колесами. Направляющий узел 6 может быть выполнен с кольцевой полостью 10 и снабжен заправочным штуцером 11 с обратным клапаном

12, установленным заподлицо с наружной поверхностью направляющего узла 6.

Устройство для передачи вращения работает следующим образом, Компрессорное колесо 2, вращаясь от привода, например, газовой турбины, передает работу последней компримируемому газу используемому в качестве рабочей среды и заполняющемумежлопаточные каналы обоих колес 2 и 3 и внутреннюю полость корпуса 1 устройства, Полученная от привода работа преобразуется в кинетическую энергию давления газа. Этот запас энергии поступает на лопатки 5 турбинного колеса

3, где преобразуется в механическую энергию на ведомом валу турбокомпрессора. заставляя последний вращаться, Выйдя из турбинного колеса. рабочая среда вновь попадает на вход в компрессорное колесо 2 и, таким образом в устройстве для передачи вращения устанавливается замкнутая циркуляция газа между обоими рабочими колесами 2 и 3.

30

50

Для предотвращения паразитных перетечек газа в торцовом зазоре 9 компрессорным 2 и турбинным 3 колесами в области направляющего устройства 6, в сопрягаемых с последним поверхностях 7 лопаток 4 компрессорного колеса 2 выполнено уплотнение в виде совокупности серповидных лунок 8, представляющее собой разновидность лабиринтного уплотнения.

Однако, в отличие ат последнего, являющегося мощным источником возбу>кдения аэродинамических колебаний рабочей среды, протекающей в уплотнения, серповидные лунки 8 позволяют погасить

5 аэродинамические колебания рабочей среды за счет предотвращения перетока последней, как в окружном направлении, так и в радиальном, что позволяет избе>кать возбуждения колебаний компрессорного 2 и

0 турбинного 3 колес и, таким образом, повысить вибрационную надежность устройства для передачи вращения.

Направляющий узел 6, закрепленный на лопатках 5 турбинного колеса 3, выпол5 няет как бы роль аккумулятора энергии (маховика) и позволяет повысить стабильность вращения турбинного колеса 3, и позволяет использовать часть энергии дискового трения, протекающего в комп рессорном колесе

2 газа для передачи крутящего момента от колеса 2, При заполнении кольцеобразной полости 10 направляющего узла 6 какой-либо жидкостью (может быть использована жидкость с различным удельным весом) через штуцер 9 роль направляющего устройства 6, как аккумулятора энергии, увеличивается, а значит, повышается стабильность вращения турбинного колеса 3.

О. Для предотвращения нарушения балансировки турбинного колеса 3 из-за установки заправочного штуцера 11 с обратным клапаном 12, балансировку следует выпол. нять после их установки.

5 Представляегся целесообразным использование предлагаемого устройства для передачи вращения динамическим потоком рабочей среды в конструкциях турбокомпрессоров с газостатодинамическими уплотнениями и магнитными опорными и упорными подшипниками, При этом отпадает необходимость в системах смазо ного и уплотнительного масла, используемого в качестве рабочей жидкости в гидродинамиче5 ских муфтах, значительно упрощается компоновка турбокомпрессорного агрегата, снижается его вес и габаритные размеры.

Формула изобретения

1, Устройство для передачи вращения динамическим потоком рабочей среды, со1772449. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что направляющий узел выполнен с кольцевой полостью и с заправочным штуцером с обратным клапаном, установленным заподлицо с наружной поверхностью направляющего устройства.

Составитель Л.Черепов

Техред M.Mîðãåíòýë Корректор! ТЯалий

Редактор

Заказ 3829 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 держащее компрессорное и турбинное колеса с торцовыми лопатками. направляющий узел, установленный на лопатках турбинного колеса, причем торцовые лопатки колес расположены с зазором между тор- 5 цовыми поверхностями, отл и ча ю щеес я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик за счет уменьшения паразитных переточек рабочей среды и повышения стабильности передаваемого 10 крутящего момента, повышения технологичности изготовления, поверхности лопаток компрессорного колеса сопряжены с зазором с направляющим узлом и выполнены с образующим . уплотнение набором серповидных лунок, глубина которых равна зазору между лопатками колес.