Стенд для испытаний газовоздушных уплотнений в условиях вращения

 

Сова Советских

Социалистических

Реслублкк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН НЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 976165 (6I) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3а а еНо 13. 05. 81 (21) 3288093/25-08 с присоединением заявки № (23) П рноритет

Опубликовано 23. 11. 82. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23. 11.82 (53)M, Кл.

F 16 J 15/00

3Ъоударетеенный комитет

СССР ао делам нзаоретеинй н открытий (53) Уд К 62-762 (088,8) А.М. Любатуров, В. M. Свидерский, P. Г. Перельман и В.Г.Нестеренко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГАЗОВОЗДУОНЫХ УПЛОТНЕНИЙ

В УСЛОВИЯХ ВРАЦЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании или совершенствовании стендов для определения эффективности газовоздушных уплотнений в условиях врацения, когда необходимо определять расход газа и затрачиваемую моцность на работу уплотнения.

Известен стенд, где крутящий момент, а следовательно, и мощность 1о определяются по углу поворота пендель-динамо, вывешенного на опорах качения (1).

Недостатком стенда является то, что точность замера весьма мала, так как замеряется величина, составляющая около 1-53 от обцей моцности, необходимой для поддержания оборотов ротора. Кроме того, имеются неизбеж- 2о ные погрешности, связанные, например, с большой осевой силой, возникающей на роторе от перепада давления газа, поскольку учесть ее влияние при тарировке представляется в таких конструкциях практически невозможным.

Целью изобретения является повышение точности замера мощности.

Поставленная цель достигается тем, что стенд снабжен регулируемой относительно оси диска опорой качения, установленной между кольцом и корпусом, причем ширина кольца выполнена большей ширины диска, а в стенке корпуса со стороны входа газа выполнено кольцевое гнездо, сообщенное с атмосферой, в которое утоплена выступающая часть кольца.

Также на входе между корпусом и . вращающимся диском установлен сплошной конусный неподвижный диск, закрепленный на корпусе с возможностью регулирования осевого положения и имеющий диаметр, не превышающий диаметра основания гребня лабиринта на диске.

1О

1S

25

З5

Осевая разгрузка надгребневого кольца 8 от давления газа обеспечена рядом отверстий а, выполненных в корпусе 7 и связывающих полость

Б с атмосферой. Зазоры В и Г выполнены минимальными из условия отсутствия касания между подвижными и неподвижными деталями и составляют величину 0,2-0,4 мм.

Стенд работает следующим образом.

Вал 1 приводится во вращение от приводной части стенда и вращает диск 2 с гребнями исследуемого уплотнения. Подвод газа осуществляется в осевом направлении через штуцеры 3, равнорасположенные по окружности радиуса R. Дефлектор 5 предотвращает

3 976

На фиг.l представлен стенд в раз,резе, общий вид; на фиг.2 - узел 1 на фиг.l; на фиг.3 - вид Л на фиг.l., Стенд включает вал 1, связанный с приводной системой, на котором консольно установлен диск 2. На ободе диска выполнены гребни исследуемого лабиринтного уплотнения. Итуцеры 3, равномерно расположениые по окружности R,cëóæàò для подвода газа, штуцеры 4 - для замера полного P„ и статического Р> давлений. Дефлектор

5 установлен на винтах 6, служащих для корректировки.его осевого положения относительно вращающегося диска. Боковая стенка корпуса 7 совместно с дефлектором 5 образуют подводный канал, для газа. Надгребневое кольцо 8 имеет корытообразный про" филь для увеличения его жесткости при минимальной толцине стенки. Оно установлено на опорах качения, в данном случае на роликах 9, которые опираются на призмы 10, подвижные в радиальном направлении, с помощью винтов 11.

Система замера крутящего момента включает в себя планку с лимбом 12, которая прикреплена к подвижному кольцу 8, и при подаче газа поворачивается относительно неподвижной планки 13, связанной с корпусом 7.

Сменные пружины 14 служат для обеспечения возврата кольца 8, и их жесткость подобрана исходя из величины окрух<ного усилия, которое зависит от ре>нимных параметрой и конструкции исследуемого уплотнения. Рычаг 15 и нагрузочное устройство 16 являются элементами механической тарировки установки. закрутку газа из-за вращения диска.

Итуцеры 4 служат для замера давлений газа Р„ и l 2 . В стенке корпуса 7 вы" полнено гнездо,в которое с минимальным зазором входит кольцо 8.

Расход газа через уплотнение G замеряется первоначально при заглушенном зазоре Л в заданном диапазоне перепадов давлений. При этом G = G„ °

Далее зазор В раскрывается, и осуществляется замер расхода газа при тех же перепадах давления.

Крутящий момент определяется по углу поворота подвижного кольца относительно неподвижного корпуса 7, на котором закреплена подвижная планка

13. Подвижный лимб 12 перемещается вместе с кольцом 8 в направлении закрутки газа.

Тарировка стенда осуществляется при постановке разновесных грузиков на нагрузочное устройство 16. При снятии грузиков пружины 14 возврацают кольцо 8 в исходное поло>нение.

Технико-зкономическая эффективность стенда заключается в повышении

1 точности замера мощности, затрачиваемой на уплотнение. формула изобретения

1. Стенд для испытаний газовоздуш- ных уплотнений в условиях врацения, содержащий установленный в корпусе и связанный с приводом диск с гребнями на ободе, обраэуюцими с сопрягаемым с ним кольцом лабиринтное уплотнение, причем патрубок входа газа располагается с одной стороны, а выход - с другой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности замера мощности, стенд снабжен регулируемой относительно оси диска опорой качения, установленной между кольцом и корпусом, причем ширина кольца выполнена большей ширины диска, а в стенке корпуса се стороны входа газа выполнено кольцевое гнездо, сообщенное с атмосферой, в которое утоплена выступающая часть кольца.

2. Стенд по п.l, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью ликвидации закрутки газа, на входе между корпусом и вращающимся диском установлен сплошной конусный неподвиж5 976 ный диск, закрепленный на корпусе с возможностью регулирования осевого положения и имеющий диаметр, не превышающий диаметра основания гребня лабиринта на диске.

165 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шерлыгин Н.А. Исследование лабиринтных уплотнений ГТД. Дис.

5 ЛКВВИА им.Можайского, 1954.

Составитель A. Ополченцев

Редактор Р.Цицика Техред И.Надь Корректор M.Øàðîøè

Заказ 8973/62 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4