Констр_ТНА лаб раб N4 (1051631), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Весьма распространенный вид уплотнения - разрезные сегмент­ные кольца. Чаще всего употребляются для изоляции газовой поло­сти турбины. Каждое кольцо состоит из трех сегментов / рис. 22 /, притертых по торцам. Внутренней поверхностью кольца притираются к валу. Поверхность вала хромируется для уменьшения износа.

Кольцо удерживается от проворачивания штифтом. По стыку сегментов кольца имеют зазор / щель /, через который возможны утеч­ки. Для уменьшения утечек можно применить "замок". По мере изно­са центрального отверстия кольца зазор  будет уменьшаться. При значительном износе, когда сегменты встанут в распор, по торцам, появится утечка через нарастающий зазор между кольцами и валом. При "замке" утечка будет меньше.

Для сборки корпус уплотнения должен быть разъемным, иначе кольцо не может быть вставлено. При установке пакета колец , который обычно состоит из 2-х - 4-х сегментных колец, зазоры смеща­ются друг относительно друга, образуя лабиринт . Абсолютной гер­метичности такое уплотнение не обеспечивает, поэтому за ним не­обходим дренаж. Кольца выполняются большей частью из антифрик­ционного серого чугуна СЧ18-3б. Чешуйки гранита в чугуне обеспе­чивают и притирку и надежную работу уплотнения при всех темпера­турах. Уплотнения эффективны. Кольца выдерживают большие скорости скольжения - до 40 м/сек. Недостатки - износ колец, отсут­ствие абсолютной герметичности, чувствительность к перекосам и биениям.

для разделения полостей со значительным перепадом давления применяются неразрезные плавающие кольца. Они устанавливаются в деталях корпуса со значительными осевыми зазорами и минимальными по валу, в таком уплотнении сочетается эффект щеле­вого и лабиринтного уплотнений. Кольца не должны проворачиваться. Для этого момент трения по торцу должен превышать момент трения вала и кольца. При плавающих кольцах рабочий зазор по валу до­пускается меньший, чем в обычных уплотнениях щелевого типа. Это объясняется тем что при определении минимальной величины зазора можно не учитывать ряд факторов, таких как биение вала и др. При работе плавающие кольца перемещаются, следуя за биением вала. На рис. 23 показаны такие уплотнения.

Торцевые контактные уплотнения.

Торцовые уплотнения обеспечивают хорошую герметичность при условии, что уплотняющее давление на поверхности контакта несколь­ко больше разности давлений по обе стороны уплотнения и не вызы­вает надиров на поверхности трения.

Уплотнение создается прижатием пружиной невращающейся уплот­нитель ной шайбы к буртику вращающегося вала в сочетании с сильфонами, мембранами или уплотняющими кольцами, обеспечивающими подвижность нажимной втулки.

Усилие, с которым принимаются контактные торцы, зависит от затяжки пружины, перепада давления жидкости по обе стороны уплот­нения, конструктивной схемы уплотнения и принятых размеров его элементов.

Наиболее совершена уплотнение с металлическим сильфоном. Оно может быть использовано в широком диапазоне температур и сред. сильфон обладает достаточной жесткостью на скручивание, однако, где это возможно, их следует освобождать от скручиваю­щих нагрузок. При выборе длины сильфона следует иметь в виду, что допускаемая деформация сжатия составляет 15%, растяжения-10%.

Для предупреждения разгерметизации стыка и устранения усталостных поломок сильфона при резонансе следует не допускать сов­падения собственной частоты колебаний с вынужденной / например, с числом оборотов вала /.

идеальным уплотнением является комбинированное уплотнение, составленное из размыкающегося торцового уплотнения с сильфоном и из импеллера. На рис, 24 представлено такое уплотнение.

При стоянке работает торцовое уплотнение, а рабочим уплот­нением является импеллер. Это уплотнение надежно, долговечно. Сильфон допускает перемещение до 4 - 6 мм. Пружина создает пред­варительное давление 5 - 7 кг/см². Скорость скольжения - до 20 - 50 м/сек.

Вращающееся кольцо выполнено из нержавеющей стали 1Х18Н9Т с наплавкой из стеллита или победита, неподвижное - из металлокерамики, меднографитовое. Сильфон выполнен из 1Х18Н9Т,

Ширина поверхности контакта шайбы, выполняемой из анти­фрикционного материала, должна быть несколько меньше ширины со­пряженной с ней поверхности. Это предотвращает врезание поверх­ности при износе и обеспечивает свободу относительных радиаль­ных перемещении, которые неизбежны из-за биений торца вала и несоосностей. Торцовое биение трущиеся поверхностей уплотнения следует строго ограничивать / 5 - 15 мкм /, их притирают до 8 - 10 класса чистоты и проверяют на прилегание.

Материалы трущейся пары должны хорошо отводить тепло, с тем чтобы рабочие поверхности не перегревались и не изменяли своих физических свойств. Одна из деталей трущейся пары изготовляется обычно из термообработанной стали с повышенной твердостью, дру­гая - из графита, чугуна, бронзы, стали, металлокерамики и др. в зависимости от свойств уплотняемой среды, окружной скорости, давления на поверхности контакта и срока службы.

Показанное на рис.24 уплотнение работает следующим образом.

Это уплотнение надежно работает при больном количестве вклю­чений в ТНА многократного действия. После раскрутки ротора ТНА импеллер создает давление на поверхности 2 , пружина отнимается и контактное торцовое уплотнение размыкается. Уплотняющим эле­ментом является импеллер. Сильфон на стоянке предохраняет от попадания газов от турбины в полость компонента.

Уплотнение неподвижных соединений.

Они служат для замыкания утечек, для предотвращения их попа­дания наружу. Для этого применяются следующие типы уплотнений.

Уплотнение торцовых поверхностей прокладками из меди, фиб­ры, паронита, пластмассы, резины. Такие уплотнения применяются при низких давлениях . На рис,25 представлены уплотнения этого типа.

Наиболее часто применяются уплотнения торцовых поверхно­стей с помощью деформируемых колец. Это очень надёжное уплотне­ние, допускает высокие давления. Материал уплотнений выбирается в зависимости от рабочей температуры, конструкции уплотняемого узла и среды, в которой оно работает. Для агрессивных сред применяется фторопласт, пластмассы, для криогенных компонентов - алюминий, при высоких температурах - медь.

На рис. 26 показаны уплотнения с деформируемым кольцом. Размеры фасок или проточек выбирают таким образом, чтобы объем V₁ кольцевого пространства был немногим больше объема V уплотнительного деформируемого кольца с размерами D и d.

Т.к. различные материалы дают различное незаполнение углов сечения, то

V₁=(1,1 – 1,3)V

Правильность выбора размеров фаски или проточки желательно проверить экcпериментальным путем, учитывая, что применяемые для колец материалы практически несжимаемы.

В последнее время получает широкое применение / особенно при высоких давлениях и температурах / уплотнение полыми метал­лическими кольцами, изготавливаемыми из тонкостенных бесшовных трубок посредством сварки встык с последующим шлифованном свар­ного шва заподлицо с трубкой. Полое кольцо устанавливается в канавку стыка с глубиной h = / 0,66 - 0,75 /d для малых сечений и h = / 0,8 - 0,9 /d для больших сечений, и стык затягивается. Конструкция таких уплотнений показана на рис.27.

В ряде случаев используются кольца, внутренняя полость ко­торых заполнена инертным газом под давлением Р = 40 - 45 кг/см².

При нагреве внутреннее давление повышается, увеличивая _см на уплотняемых поверхностях. Иногда применяют распорное полое кольцо, давление внутри которого поддерживается равным давлению уплотняемой жидкости / газа /. Для этого внутренняя полость кольца соединена с уплотняемой по­лостью радиальными сверлениями в кольце.

Поверхности, сопрягаемые с кольцом, выполняются по 7 - 9 классу чистоты, риски и царапины не допускаются. Для лучшего прилега­ния и коррозионной стойкости кольца покрывают кадмием, серебром, а если температура позволяет - пленкой пластика или резины.

Например, уплотнительные полые кольца с пластиковым покры­тием могут работать в диапазоне температур от -230 до +260 и давлений до 350 кг/см² а чисто металлические - до 1000°С при 1400 кг/см². В отдельных случаях подобные кольца делаются цели­ком из пластика, резины, алюминия или меди.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы