5.5. Узлы уплотнений

Полости высокого и низкого давления насосов разделяются посредством установки на бурты крыльчаток плавающих лабиринтных уплотнений (рис.15). Обойма 1 выполнена из алюминиевого сплава, опорное кольцо 4 - из нержавеющей стали, лабиринт 3 из высокопрочного алюминиевого сплава. С целью предотвращения надиров материала лабиринт подвергается твердому анодировнию. На торцевую поверхность опорного кольца 4 наплавлен стеллит для уменьшения износа в месте контакта.

При работе насоса лабиринт 3 прижимается давлением компонента (окислителя) к торцевой поверхности опорного кольца 4. Компонент может протекать только через малый диаметральный зазор (0,4 мм) между лабиринтом 3 и крыльчаткой 6. Благодаря высокому гидравлическому сопротивлению зазора перетекание компонента сводится к минимуму.

Гидрозатвор лабиринтного типа (рис. 16), расположенный между турбиной и насосом окислителя во фланце коллектора турбины.

При работе насоса окислитель из полости высокого давления подводится по каналу в корпусе 6 (рис. 13) и втулке 16 в кольцевую полость (в) коллектора турбины, а затем через радиальные отверстия в стакане 3 в полость гидрозатвора (г). Давление «О» и в полости гидрозатвора на любом режиме работы ТНА превышает давление газов в полости турбины. При работе насоса лабиринты 2 и 8 прижимаются давлением окислителя к торцевым поверхностям опорного кольца 5 и опорного стакана 1. Окислитель может перетекать только через диаметральный зазор (0,3 мм) между лабиринтами 2 и 8 и валом 9. Благодаря высокому гидравлическому сопротивлению щели перетекание окислителя в полость турбины сводится к минимуму. Окислитель, просочившийся через зазоры уплотнения в полость (б) авторазгрузочного устройства, отводится в полость низкого давления насоса через шестнадцать отверстий в крышке 19 и корпусе 16.

Осевое усилие, возникающее на рабочем колесе турбины и в насосе при работе ТНА, разгружается автоматически при помощи авторазгрузочного устройства (рис. 16). В полость (а) компонент подводится из полости высокого давления через канал в корпусе насоса и паз в кольце 15. Полость (б) сообщается через шестнадцать отверстий, просверленных в крышке 19 и корпусе 16, с полостью низкого давления насоса. Конический лабиринт 18 плавающего типа упирается в торцевую поверхность неподвижной крышки 19, при этом зазор между коническими поверхностями диска 10 и лабиринта 18 является жиклирующим элементом. Расход окислителя через этот зазор смазывает н охлаждает подшипник.

Возникающая при работе ТНА разность между уравновешивающим осевым усилием, которое определяется перепадом давления на диске 10, и осевым усилием от турбины вызывает перемещение ротора, что влечет за собой изменение зазора между коническими поверхностями диска 10 и лабиринта 18, а, следовательно, и соотношения давлений, действующих на диск 10, в результате, чего осевое усилие от турбины компенсируется уравновешивающим осевым усилием на диске 10.

Уплотнение по валу со стороны крышки 7 (рис. 13) состоит из гидрозатвора (импеллера), сильфонного и манжетного уплотнений (рис. 17).

Гидрозатвор (импеллер) работает подобно центробежному насосу: при вращении вала лопатки отражателя 4 отбрасывают компонент к периферии. Благодаря работе гидрозатвора давление перед сильфонным уплотнением снижается.

Сильфонное уплотнение - уплотнение контактного типа. Окислитель, просочившийся между контактирующими между собой втулкой 2 и кольцом 16 во внутреннюю полость сильфона, поступает через четыре паза б в дренажную полость (а), откуда отводится по дренажному трубопроводу.

В крышке 6 размещаются три резиновых манжетных уплотнения 8, препятствующих попаданию окислителя в полость подшипника 9 и вытеканию смазки из него.

В крышке уплотнений 10 размещаются два манжетных уплотнения 12, предотвращающих попадание в полость подшипника 9 посторонних частиц (пыли, грязи и т. п.) и вытекание смазки из него.