Пристрій для ущільнення радіального зазору поміж статором і ротором турбомашини і спосіб його монтажу

Изобретение относится к газотурбостроению, в частности к устройствам для уплотнения радиальных зазоров турбомашин. Известно устройство для уплотнения радиальных зазоров между статором и ротором турбомашины по патенту США №4395195, кл. F01D25/26. Данное устройство содержит наружное кольцо и внутреннее кольцо с уплотняющим элементом, которые выполнены многосекционными. Каждая секция внутреннего кольца входит в скользящее зацепление по окружности с соответствующей секцией наружного кольца. Для предотвращения смещения колец в окружном направлении предусмотрены закладные контровочные элементы, которые заводятся в специальные пазы, выполненные на внутреннем и наружном кольцах. Описанное устройство обладает рядом существенных недостатков, а именно: сложность конструкции и высокая трудоемкость изготовления и монтажа. Наличие закладных контровочных элементов требует повышенной точности изготовления сопрягаемых поверхностей и не исключает возможности непостановки контрящего элемента или его неконтровки, что уменьшает надежность устройства, Конструкция описанного устройства предусматривает наличие 15 - 20 секций как наружного, так и внутреннего кольца с уплотняющим элементом, а с контровочными элементами это составляет 45 60 деталей, что значительно усложняет монтаж устройства, кроме того, наличие многочисленных стыков между секциями увеличивает межступенчатые перетечки, что снижает экономичность турбомашины. Монтаж данного устройства осуществляется в поперечном направлении к газовому тракту. Это возможно только при наличии горизонтального разъема статора турбомашины, что ограничивает область применения устройства. Задачей изобретения является усовершенствование устройства для уплотнения радиального зазора между ротором и статором турбомашины путем упрощения его конструкции, за счет чего обеспечивается снижение трудоемкости изготовления и сборки устройства, повышается его надежность. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для уплотнения радиального зазора между ротором и статором турбомашины, содержащем наружное кольцо с закрепленными в нем статорными лопатками с элементами их крепления, имеющее цилиндрические пояски, находящиеся в скользящем зацеплении с заплечиками внутреннего кольца, согласно изобретению, наружное кольцо выполнено цельным, на одном из его цилиндрических поясков выполнено углубление для фиксации внутреннего кольца в окружном направлении, внутреннее кольцо выполнено в виде цилиндрической оболочки из металлической ленты с закрепленным на ней уплотняющим элементом, например, металлокерамикой, при этом стык внутреннего кольца расположен между крепежными выступами статорных лопаток. Монтаж устройства для уплотнения радиального зазора между ротором и статором турбомашины производят вдоль газового тракта, при этом одну из сторон металлической ленты внутреннего кольца отбортовывают для получения заплечика, закрепляют на ней уплотнительный элемент и сгибают в цилиндрическую оболочку нужного диаметра, которую заводят в расточку наружного кольца таким образом, чтобы стык внутреннего кольца был расположен между крепежными выступами стэторных лопаток, а образованный отбортовкой заплечик вошел в зацепление по всей длине и ширине с первым цилиндрическим пояском наружного кольца. Затем вальцовочным роликом отбортовывают другую сторону металлической ленты внутреннего кольца на второй цилиндрический поясок наружного кольца, имеющий углубление, и образуют другой заплечик внутреннего кольца. При наличии горизонтального разъема статора внутреннее кольцо выполняют с двумя стыками, а в наружном кольце выполняют два диаметрально противоположных реза, один из которых совпадает с одним из стыков внутреннего кольца. На фиг.1 изображено устройство для уплотнения радиального зазора между ротором и статором турбомашины; на фиг.2 и 3 - устройство в процессе его монтажа. Устройство для уплотнения радиального зазора между ротором и статором турбомашины содержит наружное кольцо 1 с устройствами для фиксации нижних концов статорных лопаток 2, имеющее с двух сторон цилиндрические пояски 3 и 4, находящиеся в скользящем зацеплении с заплечиками 5 и 6 внутреннего кольца 7. Кольцо 7 выполнено в виде цилиндрической оболочки из металлической ленты с закрепленным на ней уплотняющим элементом 8. В качестве уплотняющего элемента 8 может быть использована металлокерамика, напыление и т.д. На одном из цилиндрических поясков наружного кольца, например, на пояске 4 выполнено углубление 9 в виде лунки или прорези для стопорения внутреннего кольца 7 в окружном направлении. Стык 10 внутреннего кольца 7 расположен между крепежными выступами 11 статорних лопаток 2. Способ монтажа предложенной конструкции заключается в следующем. С помощью вальцовочного ролика одну из сторон металлической ленты внутреннего кольца 7 отбортовывают для образования заплечика 5, закрепляют на ней уплотняющий элемент 8 и сгибают в цилиндрическую оболочку нужного диаметра, которую заводят в расточку наружного кольца 1 таким образом, чтобы стык 10 внутреннего кольца 7 был расположен между крепежными выступами 11 статорных лопаток 2, а заплечик 5 вошел в зацепление по всей длине и ширине с цилиндрическим пояском 3 наружного кольца 1. Затем вальцовочным роликом отбортовывают противоположную сторону металлической ленты внутреннего кольца 7 на цилиндрический поясок 4 наружного кольца 1, имеющий углубление 9, и образуют заплечик 6, при этом, в месте расположения углубления происходит деформация (вдавливание) металлической ленты и внутреннее кольцо 7 фиксируется в окружном направлении. Монтаж устройства производят вдоль газового тракта. При наличии горизонтального разъема статора внутреннее кольцо 7 выполняют с двумя стыками, при этом в наружном кольце 1 выполняют два диаметрально противоположных реза, один из которых совпадает с одним из стыков внутреннего кольца. Заявляемое устройство применимо как в статорах, имеющих горизонтальный разъем, так и в цельных статорах, более надежно и эффективно по сравнению с прототипом благодаря меньшему количеству составных деталей и стыков между ними, обладает высокой технологичностью.