Пристрій для ущільнення радіального зазору між ротором і статором турбіни

Реферат: UA 77881 U UA 77881 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до турбобудування і може бути використана, у тому числі, для турбомашин малої розмірності. Відомий пристрій для ущільнення радіального зазору між ротором і статором турбіни [патент РФ № 1369391, F01D 11/08, опубл. 20.07.1995], що містить термоінерційне теплоізольоване кільце, оснащене ущільнювальними сегментами і установлене на радіальних елементах, розміщених і закріплених у корпусі болтами. Кільце оснащене радіальними пазами, а радіальні елементи виконані у вигляді плоских вкладишів, закріплених на корпусі та розташованих у радіальних пазах кільця. Недоліком відомої конструкції є неможливість забезпечити оптимальний розподіл мінімального радіального зазору між ущільнювальними сегментами і ротором при складанні турбіни, тому що термоінерційне кільце фіксується відносно осі статора турбіни на корпусі соплового апарата і не дозволяє виконувати корегування його положення під час складання турбіни. Крім того, відому конструкцію неможливо застосувати для турбомашин малої розмірності. В основу корисної моделі поставлена задача забезпечення мінімального радіального зазору між ущільнювальними сегментами і робочими лопатками турбомашини з оптимальним його розподілом, за рахунок забезпечення можливості корегування положення термоінерційного кільця під час складання турбіни, а також забезпечення додаткової термостабілізації термоінерційного кільця. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для ущільнення радіального зазору між ротором і статором турбіни, що містить корпуси соплового апарата (СА) з розташованим у них термоінерційним теплоізольованим кільцем (ТК) з радіальними пазами, оснащеним ущільнювальними сегментами і установленим на плоских вкладишах, розташованих у радіальних пазах кільця і закріплених на корпусі болтовим з'єднанням, відповідно до корисної моделі, болтове з'єднання виконане таким, що одночасно виконує функцію з'єднання корпусів і фіксації плоских вкладишів, а плоскі вкладиші виконані з отворами для болтів, що забезпечують можливість стяжки корпусів між собою і фіксацію вкладишів, при цьому кільце має можливість радіального переміщення під час складання в межах зазору між отворами у вкладишах і стрижнями болтів, і остаточної фіксації після складання за рахунок стискання корпусів та вкладишів між собою болтовим з'єднанням. Крім того, для збільшення ефекту термостабілізації пристрій додатково оснащений теплоізолюючими ущільнювальними елементами, установленими в проточках корпусів СА. Відмітними ознаками пристрою, що заявляється, є: 1. Виконання болтового з'єднання таким чином, що одночасно з'єднує корпуси СА і фіксує ТК. Для чого в плоских вкладишах, на яких кріпиться ТК, додатково виконані отвори для болтів, розташованих поза зоною установки ТК, що забезпечує можливість стяжки корпусів СА болтами між собою і одночасну фіксацію вкладишів. 2. Можливість радіального переміщення ТК у процесі складання в межах зазору між отворами у вкладишах і стрижнями болтів, і остаточної фіксації його після складання болтовим з'єднанням. 3. Встановлені в проточках корпусів СА теплоізолюючі ущільнювальні елементи, що забезпечують додаткову термостабілізацію кільця. Наявність таких ознак дозволяє корегувати положення ТК під час складання турбіни перед остаточним його затисненням між корпусами СА, що дозволяє виставити мінімальний радіальний зазор між ущільнювальними сегментами і робочими лопатками з оптимальним його розподілом. Конструкція забезпечує надійність стабілізації радіального зазору в процесі роботи, наявність оптимізованого радіального зазору у турбомашині під час роботи на перехідних режимах, тому числі для турбомашин малої розмірності. Додатковою перевагою конструкції є компактність і технологічність, що дозволяє використовувати її в малорозмірних турбомашинах. Запропонований пристрій пояснюється наступними кресленнями. На фіг. 1 зображена турбіна, поздовжній розріз; на фіг. 2 - вид А-А на фіг. 1; на фіг. 3 - вид по стрілці Б на фіг. 2. Пристрій для ущільнення радіального зазору між ротором 1 і статором 2 турбіни містить термоінерційне кільце 3, оснащене ущільнювальними сегментами 4 і встановлене на радіальних елементах, виконаних у вигляді плоских вкладишів 5, розміщених і закріплених між корпусами 7 і 8 соплового апарата за допомогою болтів 9. Корпуси 7 і 8 мають окружні пази, в яких установлені теплоізолюючі ущільнювальні елементи 10. Вкладиші 5 розташовані в радіальних пазах 11, виконаних у кільці 3. 1 UA 77881 U 5 10 Технологічний процес монтажу турбіни, що містить заявлений пристрій, полягає в тому, що спочатку встановлюють ротор 1, потім виставляють кільце 3 із установленими ущільнювальними сегментами так, щоб радіальний зазор між ротором 1 і сегментами 4 одержав оптимальний розподіл, що забезпечує концентричну форму при роботі турбомашини, після чого, затягуючи болти 7 жорстко закріплюють кільце 3 між корпусами 7 і 8. Для забезпечення додаткової термостабілізації ТК в пазах корпусів СА встановлюють ущільнювальні елементи 10, які запобігають доступу гарячих газів і зайвому прогріванню чи охолодженню під час роботи на перехідних режимах ТК. Елементи 10 виготовлені, наприклад, із металогуми "сойферіт", заповненої термостійким органосилікатом, або з подібного за властивостями матеріалу. У процесі роботи турбіни кільце 3 розширюється при розігріві турбіни або стискується при її остиганні в радіальному напрямку, не втрачаючи свого початкового центрування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 1. Пристрій для ущільнення радіального зазору між ротором і статором турбіни, що містить корпуси соплового апарата з розташованим у них термоінерційним теплоізольованим кільцем з радіальними пазами, оснащеним ущільнювальними сегментами і установленим на плоских вкладишах, розташованих у радіальних пазах кільця, і закріплених болтовим з'єднанням, який відрізняється тим, що болтове з'єднання виконане таким, що одночасно виконує функцію з'єднання корпусів і фіксації плоских вкладишів, а плоскі вкладиші виконані з отворами для болтів, що забезпечують можливість стяжки корпусів між собою і фіксацію вкладишів, при цьому кільце має можливість радіального переміщення під час складання в межах зазору між отворами у вкладишах і стрижнями болтів, і остаточної фіксації після складання за рахунок стискання корпусів та вкладишів між собою болтовим з'єднанням. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що він оснащений теплоізолюючими ущільнювальними елементами, установленими в проточках корпусів соплового апарата. 2 UA 77881 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3