МАСЛЯНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ

Для предотвращения утечки водорода из корпуса генератора или компенсатора в местах прохода вала ротора

через торцевые крышки применяются масляные уплотнения кольцевого или торцевого типа.

Кольцевое уплотнение (рис. 3.7) состоит из вкладыша 2, охватывающего вал /, и корпуса 3. Масло поступает в зазор между вкладышем и валом и разделяется на две части: в сторону водорода и в сторону воздуха.

Рис. 3.7. Кольцевое уплотнение

Рис. 3.8. Торцевое уплотнение:

/ — диск на валу ротора; 2 — вкладыш; 3 — пружина; 4 — корпус; 5 — кольцевая канавка

Масло, идущее в сторону водорода, предотвращает утечку водорода из корпуса машины через зазор между валом и вкладышем.

Основное достоинство кольцевых уплотнений заключается в том, что при кратковременном прекращении подачи масла они, как правило, не повреждаются. Подплавление их вкладышей, если оно и случится, обычно не вызывает повреждения рабочей поверхности вала. Но из-за большого зазора между вкладышем и валом (0,3—0,4 мм) в ранее выпускавшихся конструкциях расход масла в сторону водорода достигал 40—60 л/мин. Из масла выделялся имевшийся в нем воздух, снижавший чистоту водорода. Это вызывало необходимость иметь вакуумную установку для очистки от воздуха масла, поступающего на уплотнения.

Торцевое уплотнение (рис. 3.8) имеет вкладыш 2, прижимаемый к упорному диску 1 на валу ротора. Как и в кольцевом уплотнении, масло, поступающее в кольцевую канавку на рабочей поверхности вкладыша, разделяется на две части. Большая часть направляется в сторону воздуха,

обеспечивая смазку трущихся поверхностей, меньшая — в сторону водорода, предотвращая выход водорода через зазор между вкладышем и диском, поскольку давление масла в кольцевой канавке больше давления водорода в статоре на 0,03—0,09 МПа. Меньшая часть масла обеспечивает также смазку внутреннего запорного пояска вкладыша. Расход масла в сторону водорода ввиду малого зазора

Рис. 3.9. Торцевые уплотнения

между вкладышем и диском, определяемого только толщиной масляной пленки, невелик (3—5 л/мин). Это является основным преимуществом торцевого уплотнения по сравнению с кольцевым, позволяющим отказаться от маслоочис-тительной установки.

Торцевые уплотнения разделяются на типы в зависимости от способа создания усилий, прижимающих вкладыш к диску, а также по количеству автономных камер для масла.

По способу создания усилий, прижимающих вкладыш к диску, все торцевые уплотнения в основном можно разбить на четыре типа (рис. 3.9). В табл. 3.2 приведены способы создания усилий, прижимающих вкладыш к упорному диску, и указано, в каком турбогенераторе применяется каждый из четырех типов уплотнений.

На надежность уплотнений большое влияние оказывает характер изменения усилия, прижимающего вкладыш к диску, в зависимости от снижения давления масла, когда из-за ухудшения смазки резко повышается напряженность работы уплотнения. В уплотнениях типа / при аварийном снижении давления масла усилие, прижимающее вкладыш, сохраняется на прежнем высоком уровне, а в уплотнениях типа /// оно даже повышается. Характер изменения усилия

Таблица3.2. Способы создания усилий на вкладыш

на вкладыш определяет требования к надежности схемы маслоснабжения и, в частности, допустимую длительность перебоя в снабжении маслом.

По количеству автономных камер для масла уплотнения делятся на однокамерные, или однопоточные, и двухкамерные, или двухпоточные. В однопоточном уплотнении,

2 8 7 5

Рис. 3.10. Однопоточное уплотнение:

/ — корпус уплотнения; 2—камера уплотняющего масла; 3 —корпус опорного подшипника; 4 — пластикатовая диафрагма; 5 — упорный диск на валу ротора; 6 — регулировочный винт; 7 — вкладыш; S — пружина; 9 — уплотняющий резиновый шнур

одна из конструкций которого показана на рис. 3.10, вкладыш прижимается к диску пружинами и давлением водорода на его тыльную сторону. Давление уплотняющего масла на прижимающее усилие влияния не оказывает. Камера уплотняющего масла между корпусом и вкладышем уплотняется шнуром из маслостойкой резины.

В двухпоточных уплотнениях (рис. 3.11) вкладыш прижимается к диску не пружинами, которые в этом уплотне-

Рис. 3.11. Двухпоточное уплотнение:

/ — корпус; 2 — вкладыш; 3 — маслоуловители; 4 — упорный диск на валу ротора; 5 — уплотняющие кольца из резины; 6 — резиновая прокладка; 7 — камера прижимающего масла; 8 — камера уплотняющего масла

Рис. 3.12. Разделка рабочей поверхности торцевого вкладыша

нии отсутствуют, а усилием от давления прижимающего масла в камере 7 и от давления водорода в генераторе на тыльную сторону вкладыша. Уплотняющее масло поступает на рабочую поверхность вкладыша через камеру 8. Достоинство двухпоточных уплотнений состоит в возможности регулирования усилия, прижимающего вкладыш к диску, изменением давле-

ния прижимающего масла, т. е. без разборки уплотнения.

Рабочая поверхность торцевого вкладыша (рис. 3.12), выполняемая из баббита, имеет клиновые поверхности /, поверхности без уклона 2, внутренний запорный поясок 3, внешний поясок 4, радиальные канавки 5, кольцевую канавку 6 и маслоподводящие отверстия 7. При малой частоте вращения давление в масляных клиньях не создается.

Все усилия, прижимающие вкладыш к диску, воспринимаются при этом поверхностями без уклонов и поясками. Только при частоте вращения выше 2000 об/мин прижимающее усилие воспринимается всей несущей поверхностью, причем при номинальной частоте вращения большая часть этого усилия воспринимается клиновыми поверхностями. Таким образом, наиболее напряженно вкладыш работает при частоте вращения ниже 2000 об/мин и особенно при 400—500 об/мин. Это требует при остановке и особенно при пуске машины повышенного внимания к работе уплотнений: необходимо следить за температурой, давлением масла и водорода, не допускать перебоя в подаче масла.