с-образное кольцевое уплотнение (варианты)

Формула изобретения

1. Уплотнение со смещением для уплотнения осевого зазора между прилегающими кольцевыми элементами при разностном радиальном и осевом перемещении между ними при прохождении текучей среды во время работы, содержащее первую и вторую противолежащие в осевом направлении петли, неразъемно соединенные вместе коэкстенсивной перемычкой в общем кольце, имеющем кольцевую прорезь, где первая петля имеет дугообразное сечение с наружным и внутренним в радиальном направлении уплотняющими участками, выполненными так, чтобы соприкасаться с первой кольцеобразной канавкой, проходящей в осевом направлении в первом элементе для восприятия осевого перемещения, вторая петля имеет дугообразное сечение с наружным и внутренним в радиальном направлении уплотняющими участками, выполненными так, чтобы соприкасаться со второй кольцеобразной канавкой, проходящей в осевом направлении во втором элементе для восприятия осевого перемещения, и перемычка расположена в радиальном направлении между упомянутыми наружным и внутренним участками первой и второй петель для уменьшения изгибающего момента инерции для поддержания гибкости уплотнения для восприятия радиального перемещения.

2. Уплотнение по п.1, в котором первая и вторая петли являются выпуклыми в осевом направлении наружу и разнесены в осевом направлении друг от друга, с проходящей между ними в осевом направлении перемычкой.

3. Уплотнение по п.2, в котором перемычка разнесена в радиальном направлении наружу от упомянутых первого и второго внутренних участков и в радиальном направлении внутрь от упомянутых первого и второго наружных участков.

4. Уплотнение по п.3, в котором перемычка неразъемно соединена с первым и вторым внутренними участками.

5. Уплотнение по п.3, в котором первая и вторая петли являются полукруглыми.

6. Уплотнение по п.3, в котором первая и вторая петли и перемычка изготовлены из листового металла.

7. Уплотнение по п.3, содержащее первый кольцевой элемент и второй кольцевой элемент, причем в первую кольцевую канавку входит со скользящим контактом первая петля, и во вторую кольцеобразную канавку входит со скользящим контактом вторая петля.

8. Уплотнение по п.7, в котором первый и второй элементы разнесены в осевом направлении друг от друга в первой и второй его канавках для разностного перемещения без его чрезмерного сдерживания в осевом и радиальном направлении между ними, а перемычка проходит между ними в осевом направлении.

9. Уплотнение по п.8, в котором перемычка имеет вогнутое в радиальном направлении внутрь сечение для обеспечения возможности разностного радиального перемещения между первым и вторым элементами без взаимного влияния между ними.

10. Уплотнение по п.9, в котором первый элемент представляет собой наружную оболочку камеры сгорания газотурбинного двигателя для прохождения через него горячих газообразных продуктов сгорания и второй элемент представляет собой наружный хомут соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя, герметично соединенный с наружной оболочкой посредством уплотнительного кольца для устранения разностных радиального и осевого перемещений между ними из-за газообразных продуктов сгорания.

11. Уплотнение со смещением для уплотнения осевого зазора между наружной оболочкой камеры сгорания газотурбинного двигателя и наружным хомутом соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя при разностном радиальном и осевом перемещении между ними при прохождении текучей среды во время работы, содержащее первую и вторую противолежащие в осевом направлении одиночные петли, неразъемно соединенные вместе коэкстенсивной перемычкой в общем кольце, имеющем кольцевую прорезь, где первая петля имеет дугообразное сечение с наружным и внутренним в радиальном направлении уплотняющими участками, выполненными так, чтобы соприкасаться с первой кольцеобразной канавкой, проходящей в осевом направлении в первом элементе для восприятия осевого перемещения, вторая петля имеет дугообразное сечение с наружным и внутренним в радиальном направлении уплотняющими участками, выполненными так, чтобы соприкасаться со второй кольцеобразной канавкой, проходящей в осевом направлении во втором элементе для восприятия осевого перемещения, и перемычка расположена в радиальном направлении между упомянутыми наружным и внутренним участками первой и второй петель для уменьшения изгибающего момента инерции для поддержания гибкости уплотнения для восприятия указанного радиального перемещения.

12. Уплотнение по п.11, в котором первая и вторая петли являются выпуклыми в осевом направлении наружу и разнесены в осевом направлении друг от друга, с проходящей между ними в осевом направлении перемычкой.

13. Уплотнение по п.12, в котором перемычка разнесена в радиальном направлении наружу от упомянутых первого и второго внутренних участков и в радиальном направлении внутрь от упомянутых первого и второго наружных участков.

14. Уплотнение по п.13, дополнительно содержащее первый и второй спакетированные слои из листового металла, образующие указанные две петли и перемычку, причем первый слой проходит по окружности через указанную прорезь для сцепления с указанным вторым слоем.

15. Уплотнение по п.13, в котором первая и вторая петли являются полукруглыми.

16. Уплотнение по п.13, в котором первая и вторая петли и перемычка выполнены из листового металла и соединены вместе в единый компонент.

17. Уплотнение по п.13, содержащее наружную оболочку и наружный хомут, причем в первую кольцевую канавку входит со скользящим контактом первая петля, и во вторую кольцеобразную канавку входит со скользящим контактом вторая петля.

18. Уплотнение по п.17, в котором наружная оболочка и наружный хомут разнесены в осевом направлении друг от друга в первой и второй его канавках для разностного перемещения без его чрезмерного сдерживания в осевом и радиальном направлении между ними, а перемычка проходит в осевом направлении между ними.

19. Уплотнение по п.18, в котором перемычка является вогнутой в радиальном направлении внутрь в двух плоских сечениях для обеспечения возможности разностного радиального перемещения между первым и вторым элементами без взаимного влияния между ними.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение касается, в общем, газотурбинных двигателей и более конкретно - их уплотнений.

В газотурбинном двигателе воздух сжимается в компрессоре, смешивается с топливом в камере сгорания и воспламеняется для вырабатывания горячих газообразных продуктов сгорания, которые проходят по направлению потока через несколько ступеней турбины, которые извлекают из них энергию. Сжатый воздух окружает камеру сгорания и используется для охлаждения ее обоймы. Сжатый воздух используется для охлаждения также других компонентов двигателя.

Поскольку двигатель образуют из компонентов статора, которые соответственным образом соединяют вместе, между ними должны быть обеспечены различные типы уплотнений неподвижных соединений для снижения или предотвращения нежелательной утечки либо сжатого воздуха, либо горячих газообразных продуктов сгорания. Уплотнения имеют различные конфигурации поперечного сечения для особого уплотнения различных компонентов. Например, уплотнения могут иметь W-образное поперечное сечение или Е-образное, либо просто кольцевое поперечное сечение, в зависимости от конкретного применения, требующего уплотнения.

Некоторые уплотнения представляют полные кольца либо они могут быть расположены в одном месте по окружности для устранения нежелательного кольцевого напряжения в них. Другой тип уплотнения имеет форму плоского прямого листового уплотнения, расположенного в дополняющих пазах между соседними компонентами.

Уплотнения подвергаются различным разностным температурным перемещениям между примыкающими компонентами, включая разностное радиальное перемещение, разностное осевое перемещение или оба одновременно. Относительные радиальное и осевое перемещения обычно проявляются между задним концом внешней оболочки камеры сгорания и передним концом наружного хомута примыкающего высоконапорного сопла турбины. При высокой температуре газообразных продуктов сгорания, вырабатываемых в камере сгорания, наружная оболочка может расширяться радиально наружу значительно больше, чем радиальное внешнее расширение наружного хомута. И осевой зазор между двумя компонентами также может значительно больше расти во время работы.

В соответствии с этим одна форма листового уплотнения используется в этом месте, в котором радиальное листовое уплотнение сцепляется с дополняющим радиальным пазом для устранения разностного радиального перемещения, а осевое листовое уплотнение сцепляется с дополняющим осевым пазом для восприятия разностного осевого перемещения. Однако, поскольку листовые уплотнения имеют прямое поперечное сечение и могут искажаться во время работы, их уплотняющая способность может подвергаться риску. Более того, некоторые листовые уплотнения устанавливаются в виде сегментов, что прерывает уплотняющую способность между сегментами.

Из уровня техники известно уплотнение, содержащее первую и вторую петли, неразъемно соединенные вместе коэкстенсивной (одинакового протяжения) перемычкой в общем кольце, описанное, например, в патенте США №5158430. Однако это известное уплотнение при уплотнении кольцевого зазора ориентировано только в осевом направлении.

В соответствии с этим желательно создать улучшенное кольцевое уплотнение для уплотнения разностных радиального и осевого перемещений с большим сдвигом между компонентами статора газотурбинного двигателя.

Уплотнение согласно изобретению представляет собой уплотнение со смещением для уплотнения осевого зазора между прилегающими кольцевыми элементами при разностном радиальном и осевом перемещениях между ними при прохождении текучей среды во время работы, содержащее первую и вторую противолежащие в осевом направлении петли, неразъемно соединенные вместе коэкстенсивной перемычкой в общем кольце, имеющем кольцевую прорезь и равномерную толщину, где первая петля имеет дугообразное сечение с наружным и внутренним в радиальном направлении уплотняющими участками, выполненными так, чтобы соприкасаться с первой кольцеобразной канавкой, проходящей в осевом направлении в первом элементе для восприятия осевого перемещения, вторая петля имеет дугообразное сечение с наружным и внутренним в радиальном направлении уплотняющими участками, выполненными так, чтобы соприкасаться со второй кольцеобразной канавкой, проходящей в осевом направлении во втором элементе для восприятия осевого перемещения, и перемычка расположена в радиальном направлении между упомянутыми наружным и внутренним участками первой и второй петель для уменьшения изгибающего момента инерции для поддержания гибкости уплотнения для восприятия радиального перемещения. При этом первая и вторая петли являются выпуклыми в осевом направлении наружу и разнесены в осевом направлении друг от друга, с проходящей между ними в осевом направлении перемычкой, а перемычка разнесена в радиальном направлении наружу от упомянутых первого и второго внутренних участков и в радиальном направлении внутрь от упомянутых первого и второго наружных участков. Перемычка неразъемно соединена с первым и вторым внутренними участками. В уплотнении согласно изобретению первая и вторая петли могут быть выполнены полукруглыми. Причем первая и вторая петли и перемычка изготовлены из листового металла.

Уплотнение согласно изобретению также содержит первый кольцевой элемент и второй кольцевой элемент, причем в первую кольцевую канавку входит со скользящим контактом первая петля и во вторую кольцеобразную канавку входит со скользящим контактом вторая петля. Первый и второй элементы разнесены в осевом направлении друг от друга в первой и второй его канавках для разностного перемещения без его чрезмерного сдерживания в осевом и радиальном направлениях между ними, а перемычка проходит между ними в осевом направлении. Перемычка имеет вогнутое в радиальном направлении внутрь сечение для обеспечения возможности разностного радиального перемещения между первым и вторым элементами без взаимного влияния между ними. Первый элемент может представлять собой наружную оболочку камеры сгорания газотурбинного двигателя для прохождения через него горячих газообразных продуктов сгорания и второй элемент может представлять собой наружный хомут соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя, герметично соединенный с наружной оболочкой посредством уплотнительного кольца для устранения разностных радиального и осевого перемещений между ними из-за газообразных продуктов сгорания.

Для решения указанных задач также предложено уплотнение со смещением для уплотнения осевого зазора между наружной оболочкой камеры сгорания газотурбинного двигателя и наружным хомутом соплового аппарата турбины газотурбинного двигателя при разностном радиальном и осевом перемещениях между ними при прохождении текучей среды во время работы, содержащее первую и вторую противолежащие в осевом направлении одиночные петли, неразъемно соединенные вместе коэкстенсивной перемычкой в общем кольце, имеющем кольцевую прорезь и равномерную толщину, где первая петля имеет дугообразное сечение с наружным и внутренним в радиальном направлении уплотняющими участками, выполненными так, чтобы соприкасаться с первой кольцеобразной канавкой, проходящей в осевом направлении в первом элементе для восприятия осевого перемещения, вторая петля имеет дугообразное сечение с наружным и внутренним в радиальном направлении уплотняющими участками, выполненными так, чтобы соприкасаться со второй кольцеобразной канавкой, проходящей в осевом направлении во втором элементе для восприятия осевого перемещения, причем перемычка расположена в радиальном направлении между упомянутыми наружным и внутренним участками первой и второй петель для уменьшения изгибающего момента инерции для поддержания гибкости уплотнения для восприятия указанного радиального перемещения.

Первая и вторая петли являются выпуклыми в осевом направлении наружу и разнесены в осевом направлении друг от друга, с проходящей между ними в осевом направлении перемычкой. Перемычка разнесена в радиальном направлении наружу от упомянутых первого и второго внутренних участков и в радиальном направлении внутрь от упомянутых первого и второго наружных участков. Уплотнение дополнительно содержит первый и второй спакетированные слои из листового металла, образующих указанные две петли и перемычку, причем первый слой проходит по окружности через указанную прорезь для сцепления с указанным вторым слоем. Причем первая и вторая петли являются полукруглыми. В уплотнении первая и вторая петли и перемычка выполнены из листового металла и соединены вместе в единый компонент. Уплотнение согласно изобретению содержит наружную оболочку и наружный хомут, причем в первую кольцевую канавку входит со скользящим контактом первая петля и во вторую кольцеобразную канавку входит со скользящим контактом вторая петля. Наружная оболочка и наружный хомут разнесены в осевом направлении друг от друга в первой и второй его канавках для разностного перемещения без его чрезмерного сдерживания в осевом и радиальном направлениях между ними, а перемычка проходит в осевом направлении между ними. При этом перемычка является вогнутой в радиальном направлении внутрь в двух плоских сечениях для обеспечения возможности разностного радиального перемещения между первым и вторым элементами без взаимного влияния между ними.

Изобретение в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления, наряду с их дополнительными задачами и преимуществами, более конкретно описано в нижеприведенном подробном описании совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1 представляет вид в осевом разрезе через часть газотурбинного двигателя, имеющего соответствующее варианту осуществления уплотнения между наружной оболочкой камеры сгорания и наружным хомутом соплового аппарата турбины;

фиг.2 представляет объемный вид в вертикальном разрезе кольцевого уплотнения, показанного на фиг.1, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.3 представляет увеличенный вид в осевом разрезе кольцевого уплотнения, смонтированного между наружной оболочкой и хомутом фиг.1 в пунктирном круге, обозначенным позицией 3;

фиг.4 представляет изометрический вид части кольцевого уплотнения, показанного на фиг.3.

На фиг.1 показана часть газотурбинного двигателя 10, который симметричен относительно оси 12 продольной или аксиальной средней линии. Двигатель включает в себя многоступенчатый осевой компрессор (не показан) для сжатого воздуха 14, который направляется по каналу к кольцевой камере сгорания 16, в которой он смешивается с топливом и воспламеняется для вырабатывания горячих газообразных продуктов сгорания 18. Камера 16 сгорания смонтирована внутри кожуха 20 камеры сгорания и выпускает газообразные продукты сгорания 18 в находящийся ниже по потоку высоконапорный сопловой аппарат 22 турбины. Ниже по потоку от соплового аппарата 22 расположены турбины (не показаны) высокого и низкого давления, которые извлекают энергию газообразных продуктов сгорания для снабжения энергией компрессора и обычно также для снабжения энергией воздушного винта с целью создания движущей силы для снабжения энергией самолета в полете.

Камера 16 сгорания включает в себя наружную в осевом направлении оболочку 24, которая определяет наружную границу для газообразных продуктов 18 сгорания. Сопловой аппарат 22 турбины включает в себя наружный в радиальном направлении хомут 26, который определяет наружную в радиальном направлении границу для газообразных продуктов сгорания внутри соплового аппарата, который определяет канал между множеством разнесенных друг от друга в кольцевом направлении лопаток 28 соплового аппарата, идущих радиально внутрь от наружного хомута 26.

Камера сгорания включает в себя также внутреннюю в радиальном направлении оболочку, взаимодействующую с внутренним в радиальном направлении хомутом соплового аппарата для определения внутренней в радиальном направлении границы потока газообразных продуктов 18 сгорания, когда они проходят из камеры сгорания к сопловому аппарату.

Поскольку камера сгорания и сопловой аппарат являются отдельно изготавливаемыми компонентами, их необходимо собирать вместе в двигателе и соответственным образом уплотнять для предотвращения утечки потока, либо сжатого воздуха 14, либо газообразных продуктов 18 сгорания. Во время работы часть сжатого воздуха 14 окружает камеру сгорания внутри корпуса 20 и обычно имеет более высокое давление, чем давление в нем газообразных продуктов 18 сгорания. Чтобы предотвратить нежелательную утечку сжатого воздуха 14 в радиальном направлении внутрь в траекторию потока газообразных продуктов сгорания между камерой сгорания к сопловым аппаратом, между наружной оболочкой 24 и наружным хомутом 26 образуют кольцевое уплотнение 30.

Но для кольцевого уплотнения 30, расположенного между наружной оболочкой и наружным хомутом, двигатель 10 может в других отношениях иметь обычную конструкцию и работу. Уплотненное соединение между наружной оболочкой и наружным хомутом подвергается относительно высоким смещениям и в радиальном, и в осевом направлениях из-за теплового расширения и сжатия, вызываемых горячими газообразными продуктами 18 сгорания во время работы. В соответствии с этим уплотнение 30 конфигурируют согласно настоящему изобретению для восприятия больших осевых и радиальных смещений в этом месте в виде относительно простой и эффективной конструкции, которая доводит до максимума его уплотняющую эффективность.

Более конкретно кольцевое уплотнение 30 большого диапазона смещений показано в изолировании на фиг.2 и в увеличенном разрезе на фиг.3. Уплотнение включает в себя первую и вторую расположенные напротив друг друга в осевом направлении петли 32, 34, неразрывно соединенные вместе в единый компонент коэкстенсивной перегородкой или перемычкой 36 в общем уплотнительном кольце, имеющем кольцевой зазор или прорезь 38, как показано на фиг.2. Прорезь 38 прерывает круговое прохождение уплотнительного кольца в одном месте для предотвращения вырабатывания в нем нежелательного напряжения петель.

Кольцевое уплотнение более конкретно показано на фиг.3 и 4. Первая петля 32 имеет дугообразное поперечное сечение с наружным и внутренним в осевом направлении уплотняющими участками 40, 42, которые идут по периферии вокруг кольца, точно так же вторая петля имеет дугообразное поперечное сечение, с наружным и внутренним в радиальном направлении вторыми уплотняющими участками 44, 46, также идущими по периферии вокруг кольца.

Перемычка 36 расположена между наружным и внутренним в радиальном направлении хомутами первой и второй петель в компактном поперечном сечении с уменьшенным изгибающим моментом инерции для поддержания гибкости уплотнительного кольца и возможности скручиваться во время работы под действием большого разностного радиального теплового перемещения между наружной оболочкой 24 и наружным хомутом 26.

Как показано на фиг.4, например, первая и вторая петли предпочтительно выпуклые в осевом направлении наружу друг от друга и вогнутые в осевом направлении внутрь друг к другу, а в радиальном направлении выровнены или коэкстенсивны. Первая и вторая петли также разнесены друг от друга в осевом направлении с проходящей между ними в осевом направлении перемычкой 36.

В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг.4, перемычка 36 неразъемно соединена с первым и вторым внутренними участками 42, 46 противолежащих петель и петли в другом отношении не соединены вместе у первого и второго наружных участков 40, 44, которые просто разнесены в осевом направлении на осевое расстояние перемычки 36.

В предпочтительном варианте осуществления первая и вторая петли имеют полукруглые сечения, а перемычка 36 является главным образом прямой в осевом сечении. Первая и вторая петли и неразъемная перемычка предпочтительно образованы из тонкого неперфорированного листового материала в виде одного или более слоев, в зависимости от требований. На фиг.4 показаны два спакетированных слоя или тонкого пласта слоистых материалов из листового металла так, что внутренний слой может проходить через кольцевую прорезь 38, показанную на фиг.2, с целью скользящего сцепления с наружным слоем и перекрывания прорези для улучшения уплотнения между ними, позволяя в то же время осуществлять неограниченное кольцевое расширение и сокращение кольцевого уплотнения 30.

Как показано на фиг.3, кольцевое уплотнение 30 установлено между наружной оболочкой 24 и наружным хомутом 26, причем первая и вторая петли 32 и 34 выровнены в осевом направлении друг с другом при одинаковых радиусах от средней линии двигателя. Перемычка 36 предпочтительно разнесена в радиальном направлении наружу от первого и второго внутренних участков 42, 46 и в радиальном направлении внутрь от первого и второго наружных участков 40, 44 с целью обеспечения гибкости кольцевого уплотнения 30 посредством уменьшения его изгибающего момента инерции.

Несмотря на свое особое поперечное сечение, уплотнение 30 все же представляет собой полное кольцо, за исключением кольцевой прорези 38, и работают с тремя степенями свободы. Частично круговое осевое поперечное сечение уплотнения в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает эффективное уплотнение между наружной оболочкой и наружным хомутом, воспринимая в то же время большие разностные отклонения и в осевом, и в радиальном направлениях без существенного ограничения разностных перемещений самого уплотнения и не испытывая чрезмерных противодействующих нагрузок и напряжений в нем.

Более конкретно, показанная на фиг.3 наружная оболочка 24 определяет первый кольцеобразный элемент, через который пропускаются газообразные продукты 18 сгорания, и включает обращенную назад в осевом направлении первую опорную поверхность или канавку 48 у заднего его конца, в которой расположена со скользящим контактом первая петля 32 в шпунтовом уплотняющем расположении. Точно так же наружный хомут 26 определяет второй кольцеобразный элемент, расположенный соосно с наружной оболочкой 24, и имеет обращенную в осевом направлении вперед вторую опорную поверхность или канавку 50 у переднего его конца, в котором расположена со скользящим контактом вторая петля 34 в шпунтовом уплотняющем расположении.

Наружная оболочка 24 и наружный хомут 26 разнесены в осевом направлении между собой в первой и второй канавках 48, 50, а в осевом направлении между ними проходит перемычка 36.

Уплотнение осуществляется во время работы главным образом посредством соприкосновения первого внутреннего участка 42 с основанием первой канавки 48 по ее окружности и посредством соприкосновения второго внутреннего участка 46 с основанием второй канавки 50 по ее окружности. Находящаяся между ними перемычка 36 является неперфорированной и реагирует на разностное давление в радиальном направлении через уплотнение, которая улучшает уплотняющий контакт между первым и вторым внутренними участками 42, 46 и их опорными поверхностями.

Более того, первый и второй наружные участки 40, 44 также способны выполнять соответствующие уплотнения верхними частями соответственных канавок 48, 50 в соответствии с необходимостью.

Разностное осевое температурное перемещение, вызываемое расширением или сжатием, показано на фиг.3 отклонением пунктирной линии наружного хомута 26 в осевом направлении, показанном позицией А. Осевой размер канавок 48, 50 и осевое протяжение перемычки 36 выбирают так, чтобы гарантировать, что первая и вторая петли 32, 34 все время остаются в своих соответствующих канавках в уплотняющем соприкосновении с ними, независимо от величины разностного осевого перемещения между наружной оболочкой 24 и наружным хомутом 26.

Разностное радиальное перемещение В также показано на фиг.3 различными радиальными положениями наружной оболочки 24, изображенными пунктирной линией. Для восприятия разностного радиального смещения между двумя компонентами кольцевое уплотнение 30 перекручивается в радиальном направлении, хотя первая и вторая петли 32, 34 остаются в дополняющем контакте в их соответственных контактах 48, 50.

Поскольку уплотнение 30 представляет собой кольцеобразный элемент, в нем должна быть обеспечена достаточная скручивающая гибкость для обеспечения возможности осуществления большого радиального смещения без чрезмерного его сдерживания или искажения, ведущего к чрезмерному напряжению или пластической деформации. Осесимметричные петли и находящаяся между ними перемычка 36 прерывают периметр сечения для увеличения его скручивающей гибкости в компактном устройстве, обеспечивающем высокую способность осевого и радиального смещений. Как показано выше, перемычка 36 расположена между соответственными наружным и внутренним участками для минимизирования радиального момента инерции, который увеличивает ее изгибающую или скручивающую гибкость.

И перемычка 36, в общем, имеет вогнутое в радиальном направлении внутрь сечение для обеспечения возможности разностного радиального перемещения между наружной оболочкой 24 и наружным хомутом 26 без взаимных помех. Как показано на фиг.3, перемычка 36 предпочтительно является прямой в осевом направлении и изгибается в двух плоских сечениях от ее средней точки, имеющей соответствующий радиус изгиба, где внутренняя в радиальной направлении поверхность перемычки имеет тупой угол наклона, несколько меньше 180, для увеличения скручивающей гибкости и обеспечения возможности радиального разностного перемещения между первой и второй петлями 32, 34 без зацепления перемычкой 36 соответствующих частей первой и второй канавок 48, 50.

Например, поскольку первая или левая петля 32, показанная на фиг.3, переносится в радиальном направлении наружу внешней оболочкой 24 во время ее температурного расширения в большей степени, чем наружным хомутом 26, левая петля слегка поворачивается по часовой стрелке в левой канавке 48 с перемещением левой части перемычки 36 ближе к основанию левой канавки. В соответствии с этим вторая или правая петля 34 также поворачивается по часовой стрелке в этом примере, с перемещением правой части перемычки 38 наружу от основания правой канавки 50. Когда это происходит, уплотнение 30 эластично окручивается посредством перемычки 36 с целью расположения противоположных петель 32, 34 на различных радиусах от осевой линии двигателя.

Использование кольцевого уплотнения 30 между наружной оболочкой 24 и наружным хомутом 26 устраняет большое разностное смещение и осевое перемещение между ними в компактной и сравнительно простой конфигурации. Наружная оболочка 24 просто требует исключительного обращения в осевом направлении назад первой канавки 48, а наружный хомут 26 просто требует исключительного обращения в радиальном направлении вперед второй канавки 50. В обеих канавках располагают двухфункциональное кольцевое уплотнение 30 для восприятия разностного осевого перемещения между ними, а также разностного радиального перемещения, при сохранении эффективного уплотнения у обеих петель 32, 34.

При разностном осевом перемещении кольцевое уплотнение 30 имеет недеформированный общий радиус между двумя концевыми петлями и просто скользит в осевом направлении в двух канавках, поддерживая в то же время эффективное уплотнение. Более того, та же конфигурация позволяет кольцевому уплотнению 30 эластично скручиваться для обеспечения возможности первой и второй петлям 32, 34 расходится друг от друга в радиальном направлении, когда они переносятся в соответственных канавках 48, 50 в различные радиальные положения при росте разностной температуры.

Следовательно, эластичная перемычка 36 соединяет вместе первую и вторую петли 32, 34 для обеспечения этой двойной способности. Перемычку 36 предпочтительно располагают на внутренних в радиальном направлении концах петель для минимизирования жесткости уплотнения. Но в альтернативном варианте осуществления перемычка 36, вместо этого, может соединять вместе первый и второй наружные участки 44, 46, если это необходимо.

Хотя здесь описаны считающиеся предпочтительными и примерными варианты осуществления настоящего изобретения, специалистам в данной области техники будут очевидны из приведенных здесь положений другие варианты осуществления изобретения, и поэтому необходимо обеспечить в прилагаемой формуле изобретения все такие модификации, которые входят в истинные сущность и объем изобретения.

В соответствии с этим патентной грамотой США закреплено изобретение, определяемое и дифференцируемое в нижеприведенной формуле изобретения.