--- @ Numer Data Uprawniony z patentu: Politechnika Lubelska, Lublin, PL

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLIT A POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospoltej Numer Data zgłoszena: IntCf F16J 15/447 F16J 15/54 Włzeł uszczelnający przewód doprowadzający gaz do wrującego wału, zwłaszcza w gazowych łożyskach hybrydowych Zgłoszene ogłoszono: BUP 24/01 O udzelenu patentu ogłoszono: WUP Uprawnony z patentu: Poltechnka Lubelska, Lubln, PL Twórcy wynalazku: Stefan Fjałkowsk, Lubln, PL Zdzsław Kamńsk, Lubln, PL Tomasz Mlczek, Lubln, PL Robert Drumlak, Kraśnk, Pełnomocnk: Mlczek Tomasz, Poltechnka Lubelska CD M M O CD ~..J Q. I. Węzeł uszczelnający przewód doprowadzają- cy gaz do wrującego wału, zw~aszcz~ w g~zowych łożyskach hybrydowych, składający SIę z meruchomej sztywnej dyszy wewnętrznej, umeszczonej w otworze wewnętrznym obracającego sę wału, przechodzącym w wewnętrzny otwór o wększej średncy łączący sę z promenowym otworkam zaslającym szczelny smarne poprzecznych łożysk hybrydowych, znamenny tym, że posada umocowaną na zewnętrznej powerzchn obracającego sę wału (2) tulejkę (3) węzła, zaś po przecwnej strone tule (3) znajduje sę tuleja (4) węzła posadająca otwór wewnętrzny o średncy równej zewnętrznej średncy wewnętrznej dyszy (1) przechodzący w otwór o średncy wększej otaczający nagwntowane zakollczene obracającego s ę wału (2), przy _ L_ r, I.. ~Lylll LCI ~ ~1t;;UIIl~CI ~.L Jt;;~L ~ _ 1I1t;;;U,~ ". _ WJl;:K~Z(1 I' l' UU ~reum(;y nagwntowanego zakończena obracającego sę wału (2), zaś na zewnętrz tuleja (4) węzła posada dwe powerzchne walcowe o stopnowanych średncach, przy czym powerzchna od strony tule (3) ma średncę mnejszą, natomast średnca wększa powerzchn drugej jest równa średncy otworu wewnętrznego korpusu (5) węzła, zaś ł3a =- / / jjj 13 -=J s/ =d f r- ; I jg 5" ;t=- 7 / { ;' r= ' 4 ",,~ 8 ---

2 Węzeł uszczelnający przewód doprowadzający gaz do wrującego wału, zwłaszcza w gazowych łożyskach hybrydowych Zastrzeżena patentowe 1. Węzeł uszczelnający przewód doprowadzający gaz do wrującego wału, zwłaszcza w gazowych łożyskach hybrydowych, składający sę z neruchornej sztywnej dyszy wewnętrznej, umeszczonej w otworze wewnętrznym obracającego sę wału, przechodzącym w wewnętrzny otwór o wększej średncy łączący sę z promenowym otworkam zaslającym szczelny smarne poprzecznych łożysk hybrydowych, znamenny tym, że posada umocowaną na zewnętrznej powerzchn obracającego sę wału (2) tulejkę (3) węzła, zaś po przecwnej strone tule (3) znajduje sę tuleja (4) węzła posadająca otwór wewnętrzny o średncy równej zewnętrznej średncy wewnętrznej dyszy (1) przechodzący w otwór o średncy wększej otaczający nagwntowane zakończene obracającego sę wału (2), przy czym ta średnca jest neco wększa od średncy nagwntowanego zakończena obracającego sę wału (2), zaś na zewnętrz tuleja (4) węzła posada dwe powerzchne walcowe o stopnowanych średncach, przy czym powerzchna od strony tule (3) ma średncę mnejszą, natomast średnca wększa powerzchn drugej jest równa średncy otworu wewnętrznego korpusu (5) węzła, zaś powerzchna ta od strony tule (3) zakończona jest na przecw środkowej strefy kanałka (8) w korpuse (5) węzła tuleja (4) osadzona jest poprzez pasowane na średncy wększej w otworze wewnętrznym korpusu (5) węzła, zaś od strony tule (3) tuleja (4) zakol1czona jest powerzchną czołową płaską, zaś po przecwnej strone tuleja (4) węzła posada kołnerz (7) mocujący ją do korpusu (5) węzła, przy czym korpus (5) węzła wewnątrz posada kanałek (8) powetrzny z przewodem doprowadzającym sprężony gaz, otoczony dwoma powerzchnam wewnętrznego otworu, o średncach równych a długość tego otworu wewnętrznego jest neco wększa na długość szczelny (9) od długośc dwóch powerzchn zewnętrznych, walcowych o stopnowanych średncach tule (4) węzła, otwór wewnętrzny w korpuse (5) węzła zakończony jest powerzchną walcową o średncy neco wększej od średncy nagwntowanego zakończena obracającego sę wału (2) równej średncy wększej otworu wewnętrznego tule (4) węzła, natomast korpus (5) węzła posada po przecwnej strone tule (3) kołnerz (10), zaś na zewnętrz posada trzy powerzclme o stopnowanych średncach, przy czym powerzchna walcowa położona od strony kołnerza (10) ma średncę najwększą równą średncy wewnętrznego otworu gnazda (11) węzła kończy sę powerzchną czołową od strony tule (3), z powerzchną czołową łączy sę powerzchną stożkową o średncy wększej, mnejszej od średncy powerzcp.j1 walcovej, zaś średnce poverzchn stożkowej maleją w kerunku tule (3), powerzchna stożkowa kończy sę od strony tule (3) powerzchną czołową płaską, na której w kerunku kołnerza (10) wykonany jest obwodowo kanał (12) o przekroju prostokątnym, przy czym dłuższy bok prostokąta od strony os wału (2) leży na zewnętrznej powerzchn (13) walcowej o średncy mnejszej od najmnejszej średncy powerzchn stozkowej a na częśc powerzchn (13) od strony tule (3) wykonany jest labrynt (Ba) o zaryse gwntowanym o kerunku przecwnym do kerunku obrotów tule (3), powerzchna (13) zakończona jest od strony tule (3) płaską powerzchną czołową, na której wykonany jest wypukły labrynt (14) promienowy. 2. Węzeł według zastrz. l, znamenny tym, ze tuleja (3) ma na czołowej powerzchn od strony korousu (5) wezła WYkonany kanał (6) ohwodowy w kształce trókata o nodstawe.,..,,,....".,, "., oj '" J. leżącej w płaszczyźne czołowej tule (3), zaś z obracającym sę wałem (2) złączona jest rozłączne połączenem gwntowym o kerunku przecwnym do kerunku obrotów tule (3) wału (2) posada od strony korpusu (5) węzła część walcową (15), której zakończene otoczone jest powerzchnam kanału (12) o przekroju prostokątnym, przy czym średnca zemętrzna częśc walcowej (15) jest neco mnejsza od średncy zewnętrznej kanału (12), a średnca wewnętrma częśc walcowej (15) jest neco wększa od średncy wewnętrznej kanału (12) labryntu (13a) o zaryse gwntowanym, a pomędzy powerzchną czołową z kanałkem (6) częśc walcowej (15) a powerzchną płaską zakończene kanału (12) znajduje sę szczelna gazowa, przy czym we

3 wnętrzu tule (3) część walcowa (15) zakończona jest powerzchną płaską, na której znajduje sę kanałek labryntu wewnętrznego otaczający występ labryntu (14) wewnętrznego, a pomędzy kanałkem labryntu występem labryntu znajduje sę szczelna gazowa. 3. Węzeł według zastrz. l, znamenny tym, że korpus (5) węzła z gnazdem (11) węzła oraz korpus (5) węzła z tuleją (4) węzła połączone są rozłączne pasowanem suwlwym tuleja (4) węzła względem korpusu (5) węzła uszczelnona jest uszczelką (16) typu "orng" oraz tarczka (18) połączona jest z tuleję (4) węzła za pomocą śrub uszczelnona jest uszczelką (17) typu "orng" * * * Przedmotem wynalazku jest węzeł uszczelnający przewód doprowadzający gaz do wrującego wału, zwłaszcza w gazowych łożyskach hybrydowych. Dotychczas znany jest z opsu patentowego polskego nr węzeł uszczelnający przewody doprowadzające gaz do wrującego wału, zwłaszcza w łożyskach aerostatycznych zaslanych od strony czopa, składający sę z neruchomego sztywnego przewodu walcowego, umeszczonego w obracającej sę wspólne z wałem tule, posadającej od strony wewnętrznej labrynt, przy czym przewód posada dodatkowe kanały wzdłużne wykonane obwodowo w ścane przewodu, łączące sę z otworam promenowym, wychodzącym na zewnętrznej powerzchn tworzącej przewodu w mejscu wytoczena perścenowego, wykonanego w tule za częścą labryntową, a labrynt składa sę z co najmnej dwóch kanałków z powerzchną stożkową skerowaną w kerunku odpływu gazu przez uszczelnene. Ponadto według W. R. Grundlach "Maszyny Przepływowe" pwl..j, 1970, część I str znane są uszczelnena częśc wrujących poprzez uszczelnena bezstykowe: dławące - labryntowe, w których ogranczena przeceków uzyskuje sę na drodze zwększena oporów przepływu; dynamczne, w których ogranczena przeceków uzyskuje sę przez zaporowe dzałane dynamczne spowodowane wprawanem w dodatkowy ruch przecekającego płynu na przykład przez wrujące kryzy. Znane są równeż uszczelnena stykowe - ślzgowe, w których ogranczena przeceków uzyskuje sę popr.lez bezpośredn styk uszczelnena z częścą wrującą nejednokrotne z v.rykorzystanem elementów sprężystych, a także uszczelnena z płynem zamykającym. Istotą węzła uszczelnającego przewód doprowadzający gaz do wrującego wału, zwłaszcza w gazowych łożyskach hybrydowych, składającego sę z neruchomej sztywnej dyszy wewnętrznej, umeszczonej w otworze wewnętrznym obracającego sę wału, przechodzącym w wewnętrzny otwór o wększej średncy łączący sę z promenowym otworkam zaslającym szczelny smarne poprzecznych łożysk hybrydowych jest to, że posada umocowaną na zewnętrznej powerzclm obracającego sę wału tulejkę węzła, zaś po przecwnej strone tule znajduje sę tulejka węzła posadająca otwór wewnętrzny o średncy równej zewnętrznej średncy wewnętrznej dyszy przechodzący w otwór o średncy wększej otaczający nagwntowane zakończene obracającego sę wału, przy czym ta średnca jest neco wększa od średncy nagwntowanego zakończena obracającego sę wału, zaś na zewnątrz tuleja węzła posada dwe powerzchne walcowe o stopnowanych średncach, przy czym powerzchna od strony tule ma średncę mnejszą, natomast średnca wększa powerzchn drugej jest równa średncy otworu wewnętrznego korpusu węzła, zaś powerzchna ta od strony tule zakończona jest na przecw środkowej strefy kanałka w korpuse węzła tuleja osadzona jest poprzez pasowane na średncy wększej w otworze wewnętrznym korpusu węzła, zaś od strony tule wału, tuleja węzła zakończona jest powerzchną czołową płaską, zaś po przecwnej strome tuleja węzła posada kołnerz mocujący ją do korpusu węzła, przy czym korpus węzła wewnątrz posada kanałek powetrzny z przewodem doprowadzającym sprężony gaz, otoczony dwoma powerzchnam wewnętrznego otworu, o średncach równych a długość tego otworu wewnętrznego jest neco wększa na długość szczelny od długośc dwóch powerzchn zewnętrznych, walcowych o stopnowanych średncach tule węzła, otwór wewnętrzny w korpuse węzła zakończony jest powerzchną walcową o średncy neco wększej od średncy nagwntowanego zakończena obracającego sę wału równej średncy wększej otworu wewnętrznego tule węzła, natomast korpus węzła posada po przecwnej strone tule kołnerz, zaś na zewnętrz posada trzy powerzchne o stopnowanych średncach, przy czym po-

4 werzchna walcowa położona od strony kołnerza ma średncę najwększą równą średncy wewnętrznego otworu gnazda węzła kończy sę powerzchną czołową od strony tule, z powerzchną czołową łączy sę powerzchną stożkową o średncy wększej, mnejszej od średncy powerzchn walcowej, zaś średnce powerzchn stożkowej maleją w kerunku tule wału, powerzchna stożkowa kończy sę od strony tule powerzchną czołową płaską, na której w kerunku kołnerza wykonany jest obwodowo kanał o przekroju prostokątnym, przy czym dłuższy bok prostokąta od strony os wału leży na zewnętrznej powerzchn walcowej o średncy mnejszej od najmnejszej średncy powerzchn stożkowej a na częśc powerzchn od strony tule wału wykonany jest labrynt o zaryse gwntowanym o kerunku przecwnym do kerunku obrotów tule wału, powerzchna zakończona jest od strony tule płaską powerzchną czołową, na której wykonany jest wypukły labrynt promenowy. Tuleja wału ma na czołowej powerzchn od strony korpusu węzła wykonany kanał obwodowy w kształce trójkąta o podstawe leżącej w płaszczyźne czołowej tule, zaś z obracającym sę wałem złączona jest rozłączne połączenem gwntowym o kerunku przecwnym do kerunku obrotów tule wału posada od strony korpusu węzła część walcową, której zakończene otoczone jest powerzchnam kanału o przekroju prostokątnym, przy czym średnca zewnętrzna częśc walcowej jest neco mnejsza od średncy zevnętrznej kanału, a średnca wewnętrzna częśc walcowej jest neco wększa od średncy wewnętrznej kanału labryntu o zaryse gwntowanym, a pomędzy powerzchną czołową z kanałkem częśc walcowej a powerzchną płaską zakończene kanału znajduje sę szczelna gazowa, przy czym we wnętrzu tule część walcowa zakończona jest powerzchną płaską, na której znajduje sę kanałek labryntu wewnętrzneęo otaczaj,cy :"Y~tęp labi?titu wewnętrznego, a pomędz~ kanałkem labryntu występem labiryntu znajduje S~ szczelma gazowa. Korpus węzła z gmazdem węzła oraz korpus węzła z tuleją węzła połączone są rozłączne pasowanem suwlwym tuleja węzła względem korpusu węzła uszczelnona jest uszczelką typu "orng," oraz tarczka połączona jest z tuleję węzła za pomocą śrub uszczelnona jest uszczelką typu "orng". Korzystnym skutkem wynalazku jest to, że zapewna zablokowane uceczk gazu smamjącego, gazowe łożyska poprzeczne od strony ruchomych czopów a podawanego do wnętrza mchomego wałka, poprzez co utrzymane zostaje na wymaganym pozome cśnene w otworkach zaslających szczelny smarne. Rozwązane to umożlwa jednocześne schładzane czopów łożyskowych łożysk pracujących przy znacznych obcążenach ceplnych. Węzeł według wynalazku przedstawony jest w przykładze wykonana na rysunku w przekroju osowym wzdłużnym. Węzeł uszczelnający składa sę z korpusu 5 węzła osadzonego w wewnętrznym otworze współosowym gnazda 11 węzła przymocowanego śrubam poprzez kołnerz 10 do gnazda 11 węzła. W poosowym otworze wewnętrznym korpusu 5 węzła o stopnowanych średncach na średncy najwększej osadzona jest suwlwe tuleja 4 węzła, która połączona jest śrubam z korpusem 5 węzła poprzez kołnerz 7 z uszczelką 16. W poosowym otworze wewnętrznym tule 4 węzła o stopnowanych średncach, na powerzchn o średncy mnejszej osadzona jest suwlwe wewnętrzna dysza 1 główna, docskana do tule 4 węzła tarczką 18 mocującą połączoną z tuleją 4 węzła śrubam. Konec wewnętrzpej dyszy 1 głównej z zewnętrznym zarysem gwntu 19 umeszczony jest w otworze wewnętrznym wału 2, przy czym zewnętrzna powerzchna wewnętrznej dyszy 1 głównej ne styka sę z wewnętrzną powerzchną otworu w wale 2. Powerzchna otworu wewnętrznego w tule 4 węzła o wększej średncy, otacza częścowo nagwntowaną powerzchnę zewnętrzną zakończena wału 2 ne stykające sę z ną, natomast zewnętrzna powerzchna tule 4 węzła o mnejszej średncy powerzchna czołowa tule 4 otoczone są powerzchnam poosowego otworu wewnętrznego, o stałej średncy, wykonanego w korpuse 5 węzła, czołowego zakończena tego otworu powerzchnam kanału 8 gazowego wykonanego na powerzchn poosowego otworu wewnętrznego w korpuse 5 węzła, ne stykając ze sobą. Pomędzy powerzchnam czołowym: poosowego otworu wewnętrznego w korpuse 5 węzła czołowej po"verzchn tule 4 węzła znajduje sę szczelna 9 gazowa. Powerzchna częśc poosowego otworu wewnętrznego o najmnejszej średncy wykonanego w korpuse 5 węzła otacza część nagwntowanej powerzchn zewnętrznej wału 2. Powerzchna czołowa z labryntem 14 wypukłym kanałkem, powerzchna zewnętrzna z zarysem gwntu 13a, walcowa powerzchna 13 powerzchne

5 kanałka 12 o zaryse prostokątnym, walcowej częśc tule 4 węzła otoczone są powerzchnam: czołową powerzchną otworu wewnętrznego o wększej średncy z wgłębenem labryntowym powerzchną otworu wewnętrznego o wększej średncy w tule 3 wału ne stykające sę z nm. Na czołowej powerzchn tule 3 wału wykonany jest kanałek 6 o zaryse trójkątnym. Powerzchna otworu wewnętrznego tule 3 wału o mnejszej średncy połączona jest częścowo suwlwe z nenagwntowaną powerzchną zewnętrzną wału 2 a częścowo przy pomocy gwntu o kerunku zwojów przecwnym do kerunku obrotów wału 2 znajdującego sę na powerzchnach tule 3 wału 2. Tuleja 3 wału zacska dodatkowo wrnk maszyny przepływowej, a gnazdo 11 węzła zamocowane jest na obudowe maszyny przepływowej. Wewnętrzna dysza l główna kanał 8 gazowy połączone są z nstalacją zewnętrzną sprężonego gazu o regulowanym cśnenu. Węzeł uszczelnający według wynalazku dzała następująco: z nstalacj zewnętrznej sprężonego gazu poprzez wewnętrzną dyszę l główną wprowadzany jest do otworu wewnętrznego obracającego sę wału 2 strumeń roboczy gazu o regulowanym cśnenu, który częścowo przepływa do stref otworków zaslających szczelny smarne poprzecznych gazowych łożysk hybrydowych a częścowo przepływa przez szczelny gazowe pomędzy zewnętrzną powerzchną dyszy 1 powerzchną wewnętrznego otworu w wale 2, powerzchnam tule 4 węzła korpusu 5 węzła szczelną 9 gazową oraz szczelny pomędzy powerzchnam tule 3 wału korpusu 5 węzła do otoczena. Ta część strumena traktowana jest jako strumeń strat stąd należy ją zablokować, najkorzystnej całkowce. Strume6 gazu blokującego służący do wytworzena kurtynk blokującej podawany jest z nstalacj sprężonego gazu o regulowanym cśnenu do kanałka 8 gazowego, skąd poprzez szczelnę pomędzy powerzchnam: otworu wewnętrznego w korpuse 5 węzła zewnętrzną powerzchną tule 4 węzła przepływa do szczelny 9 gazowej gdze wskutek zmany kerunku z promenowego na osowy a także wskutek "labryntowego" dzałana zarysu gwntu na powerzchn zewnętrznej wału 2 zostaje prawe całkowce zahamowany tworzy sę wokół szczelny 9 gazowej strefa blokującej, obwodowej kurtynk gazowej o cśnenu równym lub neco wększym od cśnena w strumenu gazu roboczego odpływającego do otoczena. Dzałane blokującej kurtynk gazowej wspomagane jest przez dzałane blokujące labryntu 14 wypukłego oraz labryntu z zarysem gwntu 13a kanałka 6 o zaryse trójkątnym.

6 ł3a Departament Wydawnctw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.