Уплотнительный узел корпуса турбины

Полезная модель относится к области турбостроения и может быть использована при проектировании конструкций газовых турбин и, в частности, уплотнительных узлов корпуса турбины. Полезная модель решает задачу упрощения конструкции уплотнительного узла с обеспечением компенсационной возможности и одновременного уплотнения камеры охлаждающего воздуха. Для достижения указанного технического результата в проточке камеры охлаждающего воздуха, размещенной в каждой половине корпуса турбины и соединенной с каналами подвода охлаждающего воздуха, уплотнительный узел содержит уплотнительный элемент, выполненный из плоского листа металла в виде полуколец и установленный в проточке камеры охлаждающего воздуха вплотную со стороны меньшего диаметра и с зазором со стороны большего диаметра. При этом крепление полукольца к внутренней стенке камеры осуществлено только со стороны меньшего диаметра, например, сваркой, а в зазоре между полукольцом и стенкой камеры размещена закрепленная кернением с равным шагом по периметру полукольца проволока. Проточка камеры охлаждающего воздуха на большем диаметр выполнена шире толщины полукольца для получения возможности его установки.

Полезная модель относится к области турбостроения и может быть использована при проектировании газовых турбин и, в частности, уплотнительных узлов корпуса турбины.

Известны различные конструкции уплотнительных узлов, которые обеспечивают уплотнение, исключая при этом перетечки охлаждающего воздуха. Одной из таких конструкций (см., например, книгу Кириллов И.И "Газовые турбины и газотурбинные установки", 1956, с.214-215), является выполнение посадочных мест обойм в корпусе турбомашины, состоящих из паза, выполненного в одной детали, и шипа, выполненного в сопрягаемой детали. Недостатком такой конструкции является то, что посадка шипа обоймы в паз осуществляется с осевым монтажным зазором, необходимым для сборки, через который происходит утечка рабочего тела, т.к. невозможно обеспечить плотное прилегание из-за погрешностей механической обработки узлов и деталей, условиям сборки и короблением деталей в работе, что приводит к снижению экономичности турбомашины, а если сопрягаемый узел является концевым уплотнением, то и к попаданию продуктов сгорания в машзал.

Известна также конструкция уплотнительного узла, предотвращающая перетечки охлаждающего воздуха между внутренним и наружным корпусами турбины, включающий мембранный компенсатор, выполненный методом штамповки и соединяющий полукольца, которые крепят соответственно в

наружном корпусе к гребню внутреннего корпуса (см., например, книгу В. А. Шварца "Конструкции газотурбинных установок", М., 1970, стр.214-221). Однако такое конструктивное решение сложно в исполнении и не обеспечивает полного исключения перетечек охлаждающего воздуха.

Полезная модель решает задачу упрощения конструкции торцевого уплотнительного узла с обеспечением компенсационной возможности и одновременного уплотнения камеры охлаждающего воздуха.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемая полезная модель, заключается в исключении возможности перетечек охлаждающего воздуха путем выполнения торцевого уплотнительного узла, закрывающего выход охлаждающего воздуха из камеры, расположенной в корпусе турбины и соединенной с каналами охлаждающего воздуха.

Для достижения указанного технического результата в проточке камеры охлаждающего воздуха, размещенной в каждой половине корпуса турбины и соединенной с каналами подвода охлаждающего воздуха, торцевой уплотнительный узел содержит уплотнительный элемент, выполненный из плоского листа металла в виде двух полуколец и установленный в проточке камеры охлаждающего воздуха вплотную со стороны меньшего диаметра проточки и с зазором со стороны большего диаметра проточки. При этом крепление каждого полукольца к внутренней стенке камеры осуществлено только со стороны меньшего диаметра проточки, например, сваркой, а в зазоре между каждым полукольцом и стенкой проточки камеры размещена закрепленная кернением с равным шагом по периметру каждого полукольца проволока. Проточка камеры охлаждающего воздуха на большем диаметр выполнена шире по толщине и больше по глубине каждого полукольца для получения возможности его установки.

Отличительными признаками предлагаемой полезной модели является приведенное выше конструктивное выполнение уплотнительного элемента.

Такая конструкция уплотнительного узла обеспечивает его компенсационные возможности и одновременное уплотнение камеры от перетечек охлаждающего воздуха.

На фиг.1 показана часть корпуса турбины с каналами подвода охлаждающего воздуха, соединяемыми с камерой; на фиг.2 - укрупненно вид А, на котором изображен уплотнительный узел корпуса турбины.

Корпус 1 турбины имеет горизонтальный разъем, и уплотнение осуществляется в каждой половине корпуса отдельно. Уплотнительный узел корпуса 1 турбины, в котором выполнены каналы 2 охлаждающего воздуха, соединенные с камерой 3, включает уплотнительный элемент 4, выполненный из плоского листа металла в виде полукольца. Он установлен в проточке 5 камеры 3, имеющей меньший Д_м и больший Д_Б диаметры проточки 5, вплотную со стороны меньшего диаметра Д _м и с зазором со стороны большего диаметра проточки 5. При этом крепление полукольца - уплотнительного элемента 4 осуществлено, например, сваркой, только со стороны меньшего Д_м диаметра проточки 5, а в зазоре между полукольцом - уплотнительным элементом 4 и стенкой камеры 3 размещена закрепленная кернением с равным шагом по периметру полукольца -уплотнительного элемента 4 проволока 6.

При работе распространению охлаждающего воздуха, поступающего из каналов 2 в камеру 3 препятствует уплотнительный узел, включающий уплотнительный элемент 4 в виде полукольца, которое имеет возможность компенсационного расширения, и проволоку 6, расположенную по всему периметру полукольца.

1. Уплотнительный узел камеры, выполненной в корпусе турбины и соединенной с каналами охлаждающего воздуха, содержащий уплотнительный элемент, установленный между стенками проточки камеры, отличающийся тем, что уплотнительный элемент выполнен из плоского листа металла в виде двух полуколец и установлен в проточке камеры вплотную со стороны меньшего диаметра проточки и - с зазором со стороны большего диаметра проточки, при этом крепление каждого полукольца к внутренней стенке камеры осуществлено только со стороны меньшего диаметра проточки, а в зазоре между каждым полукольцом и стенкой камеры размещена закрепленная кернением с равным шагом по периметру каждого полукольца проволока.

2. Уплотнительный узел по п.1, отличающийся тем, крепление каждого полукольца к стенке камеры со стороны меньшего диаметра проточки осуществлено с помощью сварки.