EA044753B1 - COMPOSITE SEALING STRUCTURE FOR MACHINE AND METHOD FOR MANUFACTURING COMPOSITE SEALING STRUCTURE - Google Patents

Description

Область применения изобретенияScope of the invention

Настоящее описание относится к уплотнительным структурам для уплотнения области уплотнения между неподвижной частью и вращающейся частью машины, в частности турбомашины, такой как центробежный или осевой компрессор, турбина, турбодетандер или т.п. Варианты осуществления, описанные в настоящем документе, конкретно относятся к лабиринтному уплотнению.The present description relates to sealing structures for sealing a sealing region between a stationary part and a rotating part of a machine, in particular a turbomachine such as a centrifugal or axial compressor, turbine, turboexpander or the like. The embodiments described herein specifically relate to a labyrinth seal.

Предпосылки создания изобретенияPrerequisites for creating the invention

Роторные машины, такие как турбомашины, содержат участки машины, в которых присутствуют различные давления текучей среды. Для предотвращения или ограничения утечки текучей среды из области высокого давления в область низкого давления в машине обеспечены уплотнения для отделения двух областей, в которых преобладают различные давления. Типичное уплотнение ротора расположено между неподвижным компонентом машины, который обычно выполнен за одно целое с корпусом машины и вращающимся валом, который может включать в себя вращающийся цилиндр, такой как балансировочный цилиндр компрессора или насоса. Вращающийся вал проходит через узел уплотнения ротора, который неподвижно установлен на неподвижном компоненте машины и содержит уплотнительные элементы, взаимодействующие с вращающимся валом для предотвращения или уменьшения утечки текучей среды.Rotary machines, such as turbomachines, contain sections of the machine in which different fluid pressures are present. To prevent or limit the leakage of fluid from a high pressure region to a low pressure region, seals are provided in the machine to separate the two regions in which different pressures prevail. A typical rotor seal is located between a stationary machine component, which is typically integral with the machine body, and a rotating shaft, which may include a rotating cylinder, such as a compressor or pump balancing cylinder. The rotating shaft passes through a rotor seal assembly, which is fixedly mounted on a stationary component of the machine and contains sealing elements that interact with the rotating shaft to prevent or reduce fluid leakage.

Типичные уплотнения ротора включают в себя лабиринтные уплотнения, демпферные уплотнения или уплотнения со схемой отверстий, сотообразные уплотнения, карманные демпферные уплотнения, истираемые уплотнения и т.п.Typical rotor seals include labyrinth seals, damper or hole pattern seals, honeycomb seals, pocket damper seals, abrasion seals, and the like.

Некоторые уплотнения ротора включают в себя несущее кольцо, соединенное с уплотнительным элементом. Несущее кольцо обычно изготовлено из металла, установлено на неподвижной части машины и действует в качестве держателя для уплотнительного элемента, который выполнен в виде вставки, вставленной в кольцевую канавку, образованную в держателе. Уплотнительный элемент обычно изготовлен из приемлемого полимера, такого как термопластичный полимер. Уплотнительные структуры такого типа иногда называют композитными уплотнениями.Some rotor seals include a carrier ring connected to a sealing element. The carrier ring is usually made of metal, mounted on a stationary part of the machine and acts as a holder for the sealing element, which is designed as an insert inserted into an annular groove formed in the holder. The sealing element is typically made from a suitable polymer, such as a thermoplastic polymer. These types of sealing structures are sometimes called composite seals.

Уплотнительный элемент выступает радиально внутрь от кольцевой канавки в несущем кольце и включает в себя уплотнительные элементы, такие как ребра, также называемые зубьями или резцами, лабиринтного уплотнения, которые взаимодействуют с вращающейся частью машины для обеспечения уплотнительного действия. Противоположно уплотнительным элементам, уплотнительный элемент находится в поверхностном контакте с внутренней поверхностью кольцевой канавки несущего кольца.The sealing element projects radially inward from an annular groove in the support ring and includes sealing elements, such as ribs, also called teeth or cutters, of a labyrinth seal that interact with a rotating part of the machine to provide a sealing action. Opposite to the sealing elements, the sealing element is in surface contact with the inner surface of the annular groove of the support ring.

Одним из важных аспектов такого типа уплотнения является надежность соединения между несущим кольцом и уплотнительным элементом. Поскольку разность давлений выходит через две противоположные стороны уплотнительной структуры, текучая среда высокого давления со стороны высокого давления склонна к утечке через зазор между несущим кольцом и уплотнительным элементом и может достигать нижней части кольцевой канавки. При этом давление, которое действует радиально внутрь напротив уплотнительного элемента, может привести к деформации уплотнительного элемента и отсоединению от несущего кольца.One of the important aspects of this type of seal is the reliability of the connection between the support ring and the sealing element. Since the pressure difference exits through two opposite sides of the sealing structure, the high-pressure fluid from the high-pressure side is prone to leakage through the gap between the support ring and the sealing member, and may reach the bottom of the annular groove. In this case, the pressure, which acts radially inward against the sealing element, can lead to deformation of the sealing element and detachment from the supporting ring.

Более эффективное механическое соединение между несущим кольцом и уплотнительным элементом в композитной уплотнительной структуре было бы полезным для достижения лучших характеристик уплотнения и более надежных уплотнительных структур.A more efficient mechanical connection between the support ring and the sealing element in a composite sealing structure would be beneficial to achieve better sealing performance and more reliable sealing structures.

Изложение сущности изобретенияSummary of the invention

В соответствии с одним аспектом описана уплотнительная структура, содержащая несущее кольцо, имеющее кольцевую наружную стенку, первую боковую стенку и вторую боковую стенку. Первая боковая стенка и вторая боковая стенка выступают радиально внутрь от кольцевой наружной стенки к центральной линии, т.е. оси, несущего кольца. Ось или центральная линия несущего кольца совпадают с центральной линией или осью уплотнительной структуры в целом. Несущее кольцо дополнительно содержит кольцевую канавку, образованную между кольцевой наружной стенкой, первой боковой стенкой и второй боковой стенкой. Уплотнительная структура дополнительно содержит уплотнительный элемент, имеющий первую область в контакте типа поверхность с поверхностью с кольцевой канавкой и вторую уплотнительную область, выступающую из кольцевой канавки несущего кольца по направлению к центральной линии несущего кольца. Кроме того, крепежная система, образованная в уплотнительной структуре, выполнена с возможностью соединения уплотнительного элемента и несущего кольца друг с другом. В соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящем документе, крепежная система содержит множество крепежных штифтов, расположенных по окружности вокруг оси несущего кольца, проходящей через по меньшей мере одну из первой боковой стенки и второй боковой стенки, и каждое зацепление в соответствующем посадочном месте, образованном в уплотнительном элементе.In accordance with one aspect, a sealing structure is described comprising a support ring having an annular outer wall, a first side wall, and a second side wall. The first side wall and the second side wall extend radially inward from the annular outer wall toward the center line, i.e. axis carrying the rings. The axis or centerline of the support ring coincides with the centerline or axis of the sealing structure as a whole. The supporting ring further includes an annular groove formed between the annular outer wall, the first side wall and the second side wall. The sealing structure further comprises a sealing element having a first region in surface-to-surface contact with the annular groove and a second sealing region protruding from the annular groove of the support ring towards the centerline of the support ring. In addition, the fastening system formed in the sealing structure is configured to connect the sealing member and the support ring to each other. In accordance with embodiments described herein, the fastening system includes a plurality of fastening pins arranged in a circumferential manner about an axis of the support ring extending through at least one of the first side wall and the second side wall, and each engaging in a corresponding seat formed by in the sealing element.

Штифты обеспечивают безопасное механическое соединение между несущим кольцом и уплотнительным элементом.The pins provide a secure mechanical connection between the carrier ring and the sealing element.

Как понятно в настоящем документе, несущее кольцо обычно представляет собой монолитный компонент кольцевой формы, т.е. компонент, изготовленный из одного элемента, например механически обработанный из одной заготовки.As understood herein, the support ring is typically a monolithic ring-shaped component, i.e. a component made from a single element, such as machined from a single piece.

Как понятно в настоящем документе, уплотнительный элемент обычно представляет собой кольце- 1 044753 вой, т.е. кольцеобразный одиночный элемент, т.е. монолитный компонент, например, механически обработанный из трубчатой заготовки.As understood herein, the sealing element is typically an annular element, i.e. ring-shaped single element, i.e. a monolithic component, such as machined from a tubular blank.

В вариантах осуществления композитного уплотнения, описанных в настоящем документе, штифты обеспечивают эффективное соединение между уплотнительным элементом и несущим кольцом таким образом, что радиальные деформации внутрь из-за утечек газа под давлением предотвращаются или эффективно снижаются.In the composite seal embodiments described herein, the pins provide an effective connection between the sealing element and the support ring such that inward radial deformations due to pressurized gas leaks are prevented or effectively reduced.

В соответствии с дополнительным аспектом описан способ изготовления уплотнительной структуры. Способ включает в себя первый этап вставки уплотнительного элемента в кольцевую канавку несущего кольца. Кольцевая канавка образована между окружной наружной стенкой, первой боковой стенкой и второй боковой стенкой несущего кольца, причем первая боковая стенка и вторая боковая стенка выступают радиально внутрь от окружной наружной стенки по направлению к центральной линии несущего кольца. После вставки уплотнительного элемента в кольцевую канавку несущего кольца уплотнительный элемент механически соединен с несущим кольцом таким образом, что уплотнительный элемент имеет первую область в контакте типа поверхность с поверхностью с кольцевой канавкой и второй уплотнительной областью, выступающей из кольцевой канавки несущего кольца по направлению к центральной линии несущего кольца. После этого обращенную внутрь поверхность второй уплотнительной области уплотнительного элемента подвергают механической обработке для создания на нем уплотнительных элементов.In accordance with a further aspect, a method for manufacturing a sealing structure is described. The method includes the first step of inserting a sealing element into an annular groove of the support ring. An annular groove is formed between the circumferential outer wall, the first side wall and the second side wall of the support ring, with the first side wall and the second side wall projecting radially inward from the circumferential outer wall towards the centerline of the support ring. Upon insertion of the sealing element into the annular groove of the carrier ring, the sealing element is mechanically coupled to the carrier ring such that the sealing element has a first region in surface-to-surface contact with the annular groove and a second sealing region protruding from the annular groove of the carrier ring toward a center line carrier ring. Thereafter, the inward facing surface of the second sealing region of the sealing element is machined to form sealing elements thereon.

Дополнительные признаки и варианты осуществления уплотнительной структуры и способа изготовления изложены в прилагаемой формуле изобретения и дополнительно описаны в приведенном ниже описании примеров осуществления.Additional features and embodiments of the sealing structure and manufacturing method are set forth in the accompanying claims and are further described in the following description of embodiments.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Описанные варианты осуществления изобретения и многие сопутствующие ему преимущества можно более полно оценить и понять в ходе изучения следующего подробного описания, рассматриваемого в связи с прилагаемыми чертежами, причем:The described embodiments of the invention and the many attendant advantages thereof may be more fully appreciated and understood by reference to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, wherein:

на фиг. 1 проиллюстрирован схематический вид в поперечном сечении центробежного компрессора, содержащего множество уплотнений ротора, которые могут включать в себя соответствующие уплотнительные структуры в соответствии с настоящим описанием;in fig. 1 illustrates a schematic cross-sectional view of a centrifugal compressor comprising a plurality of rotor seals, which may include corresponding sealing structures in accordance with the present disclosure;

на фиг. 2 проиллюстрирована уплотнительная структура в соответствии с настоящим описанием в соответствии с видом в направлении, параллельном оси уплотнительной структуры;in fig. 2 illustrates a sealing structure according to the present specification according to a view in a direction parallel to the axis of the sealing structure;

на фиг. 3 проиллюстрирован увеличенный вид в поперечном сечении одного варианта осуществления в соответствии с линией III-III на фиг. 2;in fig. 3 illustrates an enlarged cross-sectional view of one embodiment along line III-III in FIG. 2;

на фиг. 4А, 4В, 4С, 4D, 4Е, 4F и 4G проиллюстрирована последовательность этапов способа изготовления уплотнительной структуры;in fig. 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F and 4G illustrate a sequence of steps of a method for manufacturing a sealing structure;

на фиг. 5 проиллюстрирован увеличенный вид в поперечном сечении в соответствии с линией III-III на фиг. 2 дополнительного варианта осуществления; и на фиг. 6 проиллюстрирована блок-схема, обобщающая способ изготовления в одном варианте осуществления.in fig. 5 is an enlarged cross-sectional view along line III-III in FIG. 2 additional embodiments; and in fig. 6 illustrates a flow diagram summarizing a manufacturing method in one embodiment.

Подробное описаниеDetailed description

В настоящем документе описана новая и полезная уплотнительная структура, в частности для уплотнения ротора. Уплотнительная структура содержит кольцевой держатель, называемый в настоящем документе несущим кольцом, которое имеет кольцевую канавку, в которой размещена кольцевая вставка, называемая в настоящем документе уплотнительным элементом. Уплотнительный элемент механически соединен с несущим кольцом посредством множества штифтов, распределенных вокруг оси уплотнительной структуры и предпочтительно проходящих параллельно оси или центральной линии уплотнительной структуры. Как будет объяснено ниже со ссылкой на подробное описание вариантов осуществления, полученная крепежная система предотвращает или ограничивает радиальную деформацию уплотнительного элемента. Конкретный способ крепления уплотнительного элемента к несущему кольцу также обеспечивает новые и полезные способы изготовления уплотнительной структуры, которые могут экономить время и средства, что приводит к получению уплотнительной структуры высокой точности и эффективности.A new and useful sealing structure, particularly for rotor sealing, is described herein. The sealing structure includes an annular holder, referred to herein as a support ring, which has an annular groove in which an annular insert, referred to herein as a sealing element, is housed. The sealing element is mechanically connected to the support ring by a plurality of pins distributed around the axis of the sealing structure and preferably extending parallel to the axis or centerline of the sealing structure. As will be explained below with reference to the detailed description of the embodiments, the resulting fastening system prevents or limits radial deformation of the sealing element. The particular method of attaching the sealing member to the support ring also provides new and useful methods for manufacturing a sealing structure that can save time and cost, resulting in a highly accurate and efficient sealing structure.

Хотя следующее описание сосредоточено на лабиринтных уплотнениях, новые элементы уплотнительной структуры, описанные в настоящем документе, можно применять с преимуществом также в других типах уплотнений ротора, т.е. уплотнениях, выполненных с возможностью совместного действия с вращающимся элементом машины. Например, элементы уплотнительной структуры, конкретно относящиеся к механическому соединению между уплотнительным элементом и несущим кольцом, могут быть также применены в истираемых уплотнениях, сотообразных уплотнениях или других уплотнениях, как упомянуто во вступительной части настоящего описания. Как правило, элементы, описанные в настоящем документе, могут быть применены в комбинированных уплотнительных структурах, содержащих несущее кольцо и кольцевой уплотнительный элемент, соединенный с несущим кольцом и выступающий из него радиально внутрь, с уплотнительной областью, выполненной с возможностью совместного действия с валом или цилиндром.Although the following description focuses on labyrinth seals, the new sealing structure elements described herein can be used to advantage also in other types of rotor seals, i.e. seals designed to act in concert with a rotating element of the machine. For example, sealing structure elements specifically related to the mechanical connection between the sealing element and the support ring may also be used in abrasion seals, honeycomb seals, or other seals as mentioned in the introduction to this specification. In general, the elements described herein can be used in combination sealing structures comprising a carrier ring and an annular sealing element coupled to and projecting radially inward from the carrier ring, with a sealing region configured to cooperate with a shaft or cylinder. .

- 2 044753- 2 044753

Далее со ссылкой на графические материалы, на фиг. 1 проиллюстрирован схематический вид в разрезе центробежного компрессора 1. Вид в разрезе выполнен вдоль плоскости, содержащей ось А-А вращения ротора компрессора. Секция, показанная на фиг. 1, иллюстрирует только часть центробежного компрессора, достаточную для целей настоящего описания.Further, with reference to graphic materials, Fig. 1 illustrates a schematic cross-sectional view of a centrifugal compressor 1. The cross-sectional view is made along a plane containing the axis AA of rotation of the compressor rotor. The section shown in FIG. 1 illustrates only a portion of a centrifugal compressor sufficient for the purposes of this description.

Центробежный компрессор 1, показанный на фиг. 1, представлен в настоящем документе в качестве примера осуществления турбомашины, в котором может быть преимущественно применена уплотнительная структура по настоящему описанию. Тем не менее, специалистам в области турбомашин будет понятно, что уплотнительную структуру, описанную в настоящем документе, можно также применять к различным типам турбомашин и в различных положениях турбомашины. Как правило, уплотнительную структуру можно применять в любом уплотнении вокруг вращающегося элемента, такого как ротор, цилиндр или вал, между областью высокого давления и областью низкого давления.The centrifugal compressor 1 shown in FIG. 1 is presented herein as an embodiment example of a turbomachine in which the sealing structure described herein can be advantageously applied. However, those skilled in the art of turbomachinery will appreciate that the seal structure described herein can also be applied to various types of turbomachinery and at various positions of the turbomachinery. In general, the seal structure can be used in any seal around a rotating element, such as a rotor, cylinder or shaft, between a high pressure area and a low pressure area.

Центробежный компрессор 1 содержит вал 3 и одну или более крыльчаток 5. На фиг. 1 проиллюстрированы три крыльчатки 5. Хотя на фиг. 1 крыльчатки 5 установлены на валу 3 для совместного вращения с ним в так называемой конфигурации горячей посадки, в других вариантах осуществления крыльчатки могут быть выполнены в виде так называемых стопочных крыльчаток, которые расположены в стопке друг над другом в осевом направлении и торсионно соединены друг с другом с помощью анкерной балки и соответствующей муфты с V-образными зубьями или других соединительных элементов.The centrifugal compressor 1 includes a shaft 3 and one or more impellers 5. In FIG. 1 illustrates three impellers 5. Although in FIG. 1, the impellers 5 are mounted on the shaft 3 for joint rotation with it in a so-called shrink-fit configuration; in other embodiments, the impellers can be made in the form of so-called stacked impellers, which are stacked above each other in the axial direction and torsionally connected to each other using an anchor beam and a suitable V-tooth coupling or other connecting elements.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, между каждой парой соседних крыльчаток 5 расположено дистанционное кольцо 7. Балансировочный цилиндр 9 дополнительно закреплен на валу 3 для вращения вместе с ним. Вал 3, крыльчатки 5, дистанционные кольца 7 и весовой балансировочный цилиндр 9 совместно образуют ротор 11, который установлен для вращения вокруг оси А-А вращения в соответствии со стрелкой f11. Ротор 11 размещен в корпусе (не показан), в котором размещены неподвижные компоненты компрессора 1. Неподвижные компоненты включают в себя диафрагмы 13, определяющие диффузоры 15 и обратные каналы 17 компрессора.In the embodiment shown in FIG. 1, between each pair of adjacent impellers 5 there is a spacer ring 7. The balancing cylinder 9 is additionally fixed to the shaft 3 for rotation with it. Shaft 3, impellers 5, spacer rings 7 and weight balancing cylinder 9 together form a rotor 11, which is installed to rotate around the axis AA of rotation in accordance with arrow f11. The rotor 11 is housed in a housing (not shown) that houses the stationary components of the compressor 1. The stationary components include diaphragms 13, defining diffusers 15, and compressor return passages 17.

Каждая крыльчатка содержит лопаточное пространство 5.1 крыльчатки. В качестве иллюстрации, лабиринтное уплотнение 21 лопаточного пространства расположено вокруг каждого лопаточного пространства 5.1 крыльчатки для уменьшения утечек газа со стороны высокого давления ниже по потоку от крыльчатки к стороне низкого давления выше по потоку от крыльчатки. Термины выше по потоку и ниже по потоку относятся к направлению потока технологического газа через компрессор 1, который схематически представлен стрелками G. Каждое лабиринтное уплотнение 21 установлено на корпусе, механически обработанном в соответствующей диафрагме центробежного компрессора 1.Each impeller contains an impeller blade space 5.1. By way of illustration, a labyrinth blade space seal 21 is located around each impeller blade space 5.1 to reduce gas leakage from the high pressure side downstream of the impeller to the low pressure side upstream of the impeller. The terms upstream and downstream refer to the direction of flow of process gas through the compressor 1, which is schematically represented by arrows G. Each labyrinth seal 21 is mounted on a housing machined into a corresponding diaphragm of the centrifugal compressor 1.

Лабиринтные уплотнения 23 вала дополнительно обеспечены между диафрагмами 13 и валом 3, например вокруг дистанционных колец 7. Лабиринтные уплотнения 23 вала установлены в соответствующих корпусах, механически обработанных в диафрагмах 13.Shaft labyrinth seals 23 are further provided between the diaphragms 13 and the shaft 3, for example around spacer rings 7. The shaft labyrinth seals 23 are mounted in respective housings machined into the diaphragms 13.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, лабиринтное уплотнение 25 балансировочного цилиндра также расположено вокруг балансировочного цилиндра 9.In the embodiment shown in FIG. 1, the balancing cylinder labyrinth seal 25 is also located around the balancing cylinder 9.

Одно, некоторые или все из лабиринтных уплотнений 21, 23, 25 центробежного компрессора 1 могут быть выполнены в соответствии с настоящим описанием. Ниже в настоящем документе, со ссылкой на фиг. 2 и фиг. 3, описан один вариант осуществления типового лабиринтного уплотнения для иллюстрации его новых признаков. Специалисты в области технологии уплотнения будут способны конструировать лабиринтные уплотнения для различных применений и различных частей внутри центробежного компрессора 1 или другой турбомашины, реализующей описанные ниже признаки.One, some or all of the labyrinth seals 21, 23, 25 of the centrifugal compressor 1 may be configured as described herein. Hereinafter, with reference to FIG. 2 and fig. 3, one embodiment of a typical labyrinth seal is described to illustrate its novel features. Those skilled in the art of seal technology will be able to design labyrinth seals for various applications and various parts within a centrifugal compressor 1 or other turbomachine embodying the features described below.

На фиг. 2 проиллюстрирована типовая уплотнительная структура 30, которую можно применять в лабиринтном уплотнении 21 лопаточного пространства, в лабиринтном уплотнении 23 вала, в лабиринтном уплотнении 25 балансировочного цилиндра или в более общем случае в любом другом уплотнении ротора внутри турбомашины.In fig. 2 illustrates a typical seal structure 30 that may be used in a blade space labyrinth seal 21, a shaft labyrinth seal 23, a balance cylinder labyrinth seal 25, or more generally in any other rotor seal within a turbomachine.

Лабиринтное уплотнение 30 содержит несущее кольцо 33 и кольцеобразный уплотнительный элемент 35. Ось или центральная линия уплотнительной системы обозначена как А-А и совпадает с осью вращения ротора 11 компрессора, когда уплотнительная структура установлена в турбомашине вокруг ротора 11 компрессора.The labyrinth seal 30 includes a support ring 33 and an annular sealing element 35. The axis or centerline of the sealing system is designated A-A and coincides with the axis of rotation of the compressor rotor 11 when the sealing structure is installed in the turbomachine around the compressor rotor 11.

Несущее кольцо 33 может быть изготовлено из металла или металлического сплава. Материал, применяемый для изготовления несущего кольца 33, может быть выбран в зависимости от характера технологического газа, который будет контактировать с уплотнительной системой 30, от давления на двух сторонах уплотнительной системы, от размера уплотнения и от других конструктивных факторов. Например, по существу в нормальных, сладких и кислых средах с низкой кислотностью можно применять следующие сплавы: алюминиевые сплавы серии 2000, одним из примеров которых является AVIONAL® 14; или алюминиевые сплавы серии 5000, одним из примеров которых является PERALUMAN®, причем AVIONAL и PERALUMAN представляют собой торговые марки, зарегистрированные компанией Constellium Valais SA, Швейцария; или алюминиевые сплавы серии 6000, одним из примеров которых является ANTORODAL®, причем ANTICORODAL представляет собой торговую марку, зарегистрированную компанией Novelis Switzerland SA, Швейцария, и мартенситные нержавеющие стали. ВThe support ring 33 may be made of metal or a metal alloy. The material used to make the support ring 33 may be selected depending on the nature of the process gas that will contact the seal system 30, the pressure on both sides of the seal system, the size of the seal, and other design factors. For example, the following alloys can be used in substantially normal, sweet and low acidic environments: 2000 series aluminum alloys, of which AVIONAL® 14 is one example; or 5000 series aluminum alloys, one example of which is PERALUMAN®, AVIONAL and PERALUMAN being trademarks registered by Constellium Valais SA, Switzerland; or 6000 series aluminum alloys, one example of which is ANTORODAL®, ANTICORODAL being a trademark registered by Novelis Switzerland SA, Switzerland, and martensitic stainless steels. IN

- 3 044753 нормальной среде можно применять углеродистую сталь и низколегированную сталь. В кислотных средах можно применять аустенитные, супераустенитные, дуплексные и супердуплексные нержавеющие стали, а также сплавы на основе никеля. В качестве хорошей конфигурационной практики несущее кольцо должно быть изготовлено из того же материала, что и диафрагма.- 3 044753 In normal environments, carbon steel and low alloy steel can be used. Austenitic, superaustenitic, duplex and superduplex stainless steels, as well as nickel-based alloys, can be used in acidic environments. As a good configuration practice, the support ring should be made of the same material as the diaphragm.

Уплотнительный элемент 35 может быть выполнен в основном из термопластичного полимера. Например, уплотнительный элемент 35 может быть изготовлен из композитного полимерного материала, имеющего полимерную матрицу, заполненную армирующими волокнами или частицами, такими как углеродные волокна, стекловолокна и т.п. В качестве вариантов можно применять такие полимеры, как PEK (полиэфиркетон), PEEK (полиэфир эфиркетон), PAI (полиамидимиды), PEI (полиэтиленимин) и PFA (перфторалкоксиалканы). Армирующие волокна могут быть длинными или короткими (<30 μм) в зависимости от требуемых механических характеристик или от доступной технологии.The sealing element 35 may be made primarily of a thermoplastic polymer. For example, the sealing element 35 may be made of a composite polymer material having a polymer matrix filled with reinforcing fibers or particles, such as carbon fibers, glass fibers, and the like. Options include polymers such as PEK (polyetheretherketone), PEEK (polyetheretherketone), PAI (polyamidimides), PEI (polyethylenimine) and PFA (perfluoroalkoxyalkanes). Reinforcing fibers can be long or short (<30 μm) depending on the required mechanical properties or the available technology.

С дальнейшей ссылкой на фиг. 2, на фиг. 3 показан увеличенный вид в поперечном сечении несущего кольца 33 и уплотнительного элемента 35.With further reference to FIG. 2, in fig. 3 is an enlarged cross-sectional view of the support ring 33 and the sealing member 35.

Несущее кольцо 33 содержит окружную наружную стенку 33.1, первую боковую стенку 33.2 и вторую боковую стенку 33.3. Окружная наружная стенка 33.1, первая боковая стенка 33.2 и вторая боковая стенка 33.3 образуют между ними кольцевую канавку 33.4, в которой размещен уплотнительный элемент 35.The support ring 33 includes a circumferential outer wall 33.1, a first side wall 33.2 and a second side wall 33.3. The circumferential outer wall 33.1, the first side wall 33.2 and the second side wall 33.3 define between them an annular groove 33.4, in which the sealing element 35 is located.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 2 и фиг. 3, окружная наружная стенка 33.1 имеет в широком смысле цилиндрическую форму. Внутренняя поверхность окружной наружной стенки 33.1 образует нижнюю часть кольцевой канавки 33.4. Наружная поверхность окружной наружной стенки 33.1 образует крепежный элемент 33.5 для соединения с кольцевым посадочным местом, образованным в неподвижном элементе турбомашины, например диафрагме компрессора, в которой установлена уплотнительная структура 30. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2 и фиг. 3, крепежный элемент содержит кольцевой выступ, проходящий от наружной периферической поверхности окружной наружной стенки 33.1. Выступ имеет форму поперечного сечения, образующую внутреннюю выточку 33.6 для механического соединения с кольцевым посадочным местом в турбомашине.In the embodiment shown in FIG. 2 and fig. 3, the circumferential outer wall 33.1 has a broadly cylindrical shape. The inner surface of the circumferential outer wall 33.1 forms the lower part of the annular groove 33.4. The outer surface of the circumferential outer wall 33.1 forms a fastening element 33.5 for connection with an annular seat formed in a stationary element of a turbomachine, such as a compressor diaphragm, in which a sealing structure 30 is installed. In the embodiment shown in FIG. 2 and fig. 3, the fastening member includes an annular projection extending from an outer peripheral surface of the circumferential outer wall 33.1. The protrusion has a cross-sectional shape that forms an internal recess 33.6 for mechanical connection with the annular seat in the turbomachine.

Каждая из боковых стенок 33.2 и 33.3 содержит внутреннюю поверхность, которая может быть по существу плоской и перпендикулярной центральной линии или оси А-А уплотнительной структуры. Внутренние поверхности боковых стенок 33.2 и 33.3 проходят радиально внутрь от внутренней поверхности окружной наружной стенки 33.1 и образуют боковые поверхности кольцевой канавки 33.4. Каждая боковая стенка 33.2 и 33.3 дополнительно содержит соответствующую наружную поверхность, которая может быть по существу параллельной соответствующей внутренней поверхности и может быть по существу плоской. В некоторых вариантах осуществления на одной или обеих наружных поверхностях боковых стенок 33.2 и 33.3 могут быть обеспечены воронкогасители 33.9.Each of the side walls 33.2 and 33.3 includes an inner surface that may be substantially planar and perpendicular to the center line or axis A-A of the sealing structure. The inner surfaces of the side walls 33.2 and 33.3 extend radially inward from the inner surface of the circumferential outer wall 33.1 and form the side surfaces of the annular groove 33.4. Each side wall 33.2 and 33.3 further includes a corresponding outer surface, which may be substantially parallel to the corresponding inner surface and may be substantially flat. In some embodiments, funnel dampers 33.9 may be provided on one or both outer surfaces of the side walls 33.2 and 33.3.

Первая боковая стенка 33.2 изготовлена таким образом, чтобы иметь первый набор сквозных отверстий 33.7, проходящих от наружной поверхности к внутренней поверхности первой боковой стенки 33.2. Аналогично, вторая боковая стенка 33.3 имеет второй набор сквозных отверстий 33.8, проходящих от наружной поверхности к внутренней поверхности второй боковой стенки 33.3.The first side wall 33.2 is configured to have a first set of through holes 33.7 extending from an outer surface to an inner surface of the first side wall 33.2. Likewise, the second side wall 33.3 has a second set of through holes 33.8 extending from the outer surface to the inner surface of the second side wall 33.3.

Уплотнительный элемент 35 содержит основную часть 35.1 с наружной цилиндрической поверхностью 35.2 в поверхностном контакте с нижней частью кольцевой канавки 33.4. Основная часть 35.1 дополнительно содержит боковые поверхности 35.3 и 35.4 в поверхностном контакте с внутренними поверхностями первой боковой стенки 33.2 и второй боковой стенки 33.3 соответственно. Таким образом, основная часть 35.1 содержит первую область уплотнительного элемента в контакте типа поверхность с поверхностью с кольцевой канавкой 33.4, образованной в несущем кольце 33.The sealing element 35 comprises a main body 35.1 with an outer cylindrical surface 35.2 in surface contact with the bottom of an annular groove 33.4. The main body 35.1 further includes side surfaces 35.3 and 35.4 in surface contact with the inner surfaces of the first side wall 33.2 and the second side wall 33.3, respectively. Thus, the main body 35.1 contains a first region of the sealing element in surface-to-surface contact with an annular groove 33.4 formed in the support ring 33.

Более того, основная часть 35.1 содержит вторую область, а именно уплотнительную область, расположенную радиально внутрь первой области и обозначенную ссылочной позицией 35.12. Вторая уплотнительная область 35.12 имеет множество уплотнительных элементов, выполненных с возможностью совместного действия с вращающейся частью ротора. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2 и фиг. 3, уплотнительная структура 30 имеет лабиринтное уплотнение, а уплотнительные элементы содержат кольцевые зубья, лезвия или губы 35.5, которые выступают радиально внутрь от несущего кольца 33 к центральной линии или оси А-А уплотнительной структуры 30.Moreover, the main part 35.1 contains a second region, namely a sealing region, located radially inside the first region and designated by the reference numeral 35.12. The second sealing area 35.12 has a plurality of sealing elements configured to act in concert with the rotating part of the rotor. In the embodiment shown in FIG. 2 and fig. 3, the seal structure 30 has a labyrinth seal, and the seal elements include annular teeth, blades or lips 35.5 that project radially inward from the support ring 33 to the center line or axis A-A of the seal structure 30.

Крепежная система механически соединяет несущее кольцо 33 и уплотнительный элемент 35 друг с другом. В варианте осуществления, показанном на фиг. 3, крепежная система содержит первый набор крепежных штифтов 37 и второй набор крепежных штифтов 39. Каждый крепежный штифт 37 из первого набора крепежных штифтов проходит в сквозном отверстии 33.7 и имеет ориентированный внутрь конец, выступающий в посадочном месте 35.10, образованном на боковой поверхности 35.3 уплотнительного элемента 35, который находится в поверхностном контакте с боковой стенкой 33.2. Каждый крепежный штифт 39 из второго набора крепежных штифтов проходит в сквозном отверстии 33.8, которое проходит через вторую боковую стенку 33.3 и имеет ориентированный внутрь конец, расположенный в посадочном месте 35.11, образованном на боковой поверхности 35.4 уплотнительного элемента 35, который находится в поверхностном контакте с боковой стенкой 33.3.The fastening system mechanically connects the support ring 33 and the sealing element 35 to each other. In the embodiment shown in FIG. 3, the fastening system includes a first set of fastening pins 37 and a second set of fastening pins 39. Each fastening pin 37 of the first set of fastening pins extends through a through hole 33.7 and has an inwardly oriented end projecting into a seat 35.10 formed on a side surface 35.3 of the sealing member. 35, which is in surface contact with the side wall 33.2. Each fastening pin 39 of the second set of fastening pins extends through a through hole 33.8 that extends through the second side wall 33.3 and has an inwardly oriented end located in a seat 35.11 formed on the side surface 35.4 of the sealing element 35, which is in surface contact with the side wall 33.3.

Посадочные места 35.10 и 35.11 могут иметь форму глухих отверстий, просверленных в уплотни- 4 044753 тельном элементе 35.The seats 35.10 and 35.11 can take the form of blind holes drilled in the sealing element 35.

В некоторых вариантах осуществления отверстия 33.7 и 33.8, а также посадочные места 35.10 иIn some embodiments, holes 33.7 and 33.8, as well as seats 35.10 and

35.11 ориентированы параллельно оси или центральной линии А-А уплотнительной системы 30.35.11 are oriented parallel to the axis or center line A-A of the sealing system 30.

В некоторых вариантах осуществления каждое отверстие 33.7 и соответствующее посадочное место 35.10 коллинеарны соответствующему отверстию 33.8 и соответствующему посадочному месту 35.11 таким образом, что пары крепежных штифтов 37, 39 двух наборов крепежных штифтов являются коллинеарными друг другу.In some embodiments, each hole 33.7 and corresponding seat 35.10 is collinear with a corresponding hole 33.8 and corresponding seat 35.11 such that the pairs of mounting pins 37, 39 of the two sets of mounting pins are collinear with each other.

Если посадочные места 35.10, 35.11 коллинеарны, каждое посадочное место может иметь длину, которая составляет менее половины толщины уплотнительного элемента 35, т.е. менее половины размера уплотнительного элемента 35 в направлении центральной линии, измеряемой между противоположными боковыми поверхностями уплотнительного элемента 35, где просверлены посадочные места 35.10 и 35.11. На фиг. 3 такая толщина указана как Т. Таким образом, коллинеарные посадочные места остаются отдельными друг от друга в форме двух противоположных глухих отверстий.If the seats 35.10, 35.11 are collinear, each seat can have a length that is less than half the thickness of the sealing element 35, i.e. less than half the size of the sealing element 35 in the direction of the center line, measured between the opposite side surfaces of the sealing element 35, where the seats 35.10 and 35.11 are drilled. In fig. 3, this thickness is indicated as T. Thus, the collinear seats remain separate from each other in the form of two opposing blind holes.

Отверстия 33.7 могут быть равноудалены друг от друга. Аналогично, отверстия 33.8 могут быть равноудалены друг от друга. Например, отверстия могут быть расположены в соответствии с постоянным угловым шагом α (см. фиг. 2). В некоторых вариантах осуществления угловой шаг α, который может составлять от около 5° до около 45°, предпочтительно от около 10° до около 40°, например от около 18° до около 36°. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, угловой шаг α составляет 20°.Holes 33.7 can be equidistant from each other. Likewise, the holes 33.8 may be equally spaced from each other. For example, the holes can be arranged according to a constant angular pitch α (see FIG. 2). In some embodiments, the angular pitch α, which can be from about 5° to about 45°, preferably from about 10° to about 40°, such as from about 18° to about 36°. In the embodiment shown in FIG. 2, the angular step α is 20°.

Крепежные штифты 37, 39 могут быть зафиксированы в отверстиях 33.7, 33.8 и в посадочных местах 35.10, 35.11 любым приемлемым способом, например путем приклеивания, пайки, сварки или т.п. Приклеивание может быть особенно преимущественным, поскольку не применяется тепло, что может привести к повреждению уплотнительного элемента 35.The fastening pins 37, 39 may be secured in the holes 33.7, 33.8 and in the seats 35.10, 35.11 by any suitable method, such as by gluing, soldering, welding or the like. Bonding may be particularly advantageous since no heat is applied, which could damage the sealing element 35.

Крепежные штифты 37, 39 обеспечивают надежное соединение между несущим кольцом 33 и уплотнительным элементом 35. Крепежные штифты 37, 39 обеспечивают эффективную силу реакции, противоположную действующему радиально внутрь давлению, которое может быть создано текучей средой под давлением, проникающей в зазор между нижней частью кольцевой канавки 33.4 и наружной цилиндрической поверхностью 35.2 уплотнительного элемента 35.The fastening pins 37, 39 provide a secure connection between the support ring 33 and the sealing element 35. The fastening pins 37, 39 provide an effective reaction force opposite to the radially inward pressure that can be created by the pressurized fluid penetrating the gap between the bottom of the annular groove 33.4 and the outer cylindrical surface 35.2 of the sealing element 35.

Вышеописанная уплотнительная структура 30 может быть изготовлена удобным способом в соответствии со способом, описанным ниже, причем сделана ссылка на последовательность на фиг. 4A-4G.The above-described sealing structure 30 can be conveniently manufactured in accordance with the method described below, with reference to the sequence in FIG. 4A-4G.

Несущее кольцо 33 может быть изготовлено обычными методами, например путем точения, размалывания или любого другого процесса удаления стружки, начиная с заготовки, например, в форме трубы, до достижения ее окончательной чистой формы, за исключением сквозных отверстий 33.7, 33.8 (см. фиг. 4А). Сквозные отверстия 33.7, 33.8 изготовлены на следующем этапе, как описано ниже.The support ring 33 can be produced by conventional methods, for example by turning, grinding or any other chip removal process, starting from a blank, for example in the form of a pipe, until it reaches its final clean shape, except for the through holes 33.7, 33.8 (see FIG. 4A). Through holes 33.7, 33.8 are made in the next step as described below.

Уплотнительный элемент 35 может быть изготовлен, начиная с заготовки 35В, показанной на виде в поперечном сечении на фиг. 4В. Заготовка 35В может иметь кольцевую форму, поперечное сечение которой имеет простую квадратную или прямоугольную форму. Заготовка 35В может быть изготовлена как по традиционным технологиям, так и по технологиям изготовления с помощью 3D-печати.The sealing element 35 can be manufactured starting from a blank 35B shown in the cross-sectional view in FIG. 4B. The blank 35B may be annular in shape, the cross-section of which is a simple square or rectangular shape. The 35B blank can be manufactured using both traditional technologies and manufacturing technologies using 3D printing.

Затем заготовку 35В частично механически обрабатывают, например путем точения или аналогичной процедуры удаления стружки, для создания наружных поверхностей 35.2, 35.3, 35.4 уплотнительного элемента 35, т.е. тех поверхностей, которые предназначены для поверхностного контакта с кольцевой канавкой 33.4 несущего кольца 33. См. фиг. 4С. Обращенная внутрь поверхность, на которой обеспечены уплотнительные элементы 35.5, будет механически обработана на следующем этапе, который будет описан ниже.The workpiece 35B is then partially machined, for example by turning or a similar chip removal procedure, to create the outer surfaces 35.2, 35.3, 35.4 of the sealing element 35, i.e. those surfaces which are intended to be in surface contact with the annular groove 33.4 of the support ring 33. See FIG. 4C. The inward facing surface on which the sealing elements 35.5 are provided will be machined in the next step, which will be described below.

Затем частично механически обработанный уплотнительный элемент 35 вводят в кольцевую канавку 33.4 несущего кольца 33, как показано на фиг. 4D.The partially machined sealing member 35 is then inserted into the annular groove 33.4 of the support ring 33, as shown in FIG. 4D.

На следующем этапе изготовления сквозные отверстия 33.7 и 33.8 просверливают через боковые стенки 33.2 и 33.3. Сверление продолжается с механической обработкой посадочных мест 35.10 и 35.11 в уплотнительном элементе 35.At the next manufacturing stage, through holes 33.7 and 33.8 are drilled through the side walls 33.2 and 33.3. Drilling continues with machining of seats 35.10 and 35.11 in sealing element 35.

После того как отверстия 33.7, 33.8 и посадочные места 35.10, 35.11 просверлены, крепежные штифты 37, 39 вводят и фиксируют, например, путем приклеивания (см. фиг. 4F).Once the holes 33.7, 33.8 and seats 35.10, 35.11 have been drilled, the mounting pins 37, 39 are inserted and secured, for example by gluing (see FIG. 4F).

После того как частично механически обработанный уплотнительный элемент 35 соединен с несущим кольцом 33, вторая уплотнительная область 35.12 уплотнительного элемента 35 может быть механически обработана путем точения, например, для достижения конечной формы, включая зубья 35.5 или другие уплотнительные элементы (см. фиг. 4G).Once the partially machined sealing element 35 is coupled to the support ring 33, the second sealing region 35.12 of the sealing element 35 may be machined by turning, for example, to achieve a final shape including teeth 35.5 or other sealing elements (see FIG. 4G). .

Описанный до сих пор процесс обеспечивает очень точную механическую обработку и уменьшает количество необходимого пластикового материала. При изготовлении избегают деформации пластиковой заготовки. Можно отказаться от отжига или другой термической обработки уплотнительного элемента 35 для снятия термически вызванных напряжений.The process described so far allows for very precise machining and reduces the amount of plastic material required. During manufacturing, deformation of the plastic workpiece is avoided. Annealing or other heat treatment of the sealing element 35 to relieve thermally induced stresses may be omitted.

Модифицированный вариант осуществления уплотнительной структуры 30 проиллюстрирован на фиг. 5. Одинаковые ссылочные позиции обозначают те же самые или эквивалентные детали, показанные на фиг. 2 и фиг. 3 и описанные выше. Основное различие между вариантом осуществления, показаннымA modified embodiment of the sealing structure 30 is illustrated in FIG. 5. Like reference numerals denote the same or equivalent parts shown in FIG. 2 and fig. 3 and described above. The main difference between the embodiment shown

--

Claims (16)

на фиг. 2, фиг. 3 и вариантом осуществления, показанным на фиг. 5, относится к крепежной системе, которая механически соединяет уплотнительный элемент 35 с несущим кольцом 33. На фиг. 5 проиллюстрирован один набор крепежных штифтов 38. Каждый штифт 38 проходит через обе боковые стенки 33.2,in fig. 2, fig. 3 and the embodiment shown in FIG. 5 relates to a fastening system that mechanically connects the sealing element 35 to the support ring 33. FIG. 5 illustrates one set of mounting pins 38. Each pin 38 extends through both side walls 33.2, 33.3, а также через посадочное место 35.13, проходящее по всей толщине (т.е. размер в осевом направлении) уплотнительного элемента 35 от боковой поверхности 35.3 к боковой поверхности 35.4.33.3, as well as through the seat 35.13, extending across the entire thickness (i.e., dimension in the axial direction) of the sealing element 35 from the side surface 35.3 to the side surface 35.4. Чтобы предотвратить выталкивание крепежных штифтов 38 из уплотнительной структуры 30 за счет разницы давления между областью высокого давления и областью низкого давления, между которыми размещают уплотнительную систему 30, крепежные штифты 38 могут быть обеспечены кольцевым ребром 38.1, примыкающим к стороне уплотнительной структуры 30, обращенной к области высокого давления, или любым другим элементом, выполненным с возможностью удерживания крепежных штифтов 38 в положении против силы, возникающей в результате разницы давления во всей уплотнительной структуре 30.To prevent the mounting pins 38 from being pushed out of the sealing structure 30 due to the pressure difference between the high pressure region and the low pressure region between which the sealing system 30 is placed, the mounting pins 38 may be provided with an annular rib 38.1 adjacent to the side of the sealing structure 30 facing the region high pressure, or any other element configured to hold the fastening pins 38 in position against the force resulting from the pressure difference throughout the sealing structure 30. В некоторых вариантах осуществления одно из отверстий 33.7, 33.8 может быть глухим, т.е. ограниченным только участком толщины соответствующей боковой стенки, например не выходить на поверхность на стороне несущего кольца 33, обращенной к области низкого давления машины, на которой установлена уплотнительная структура 30. Таким образом, крепежные штифты 38, введенные в глухие отверстия со стороны высокого давления, будут примыкать к нижней части глухих отверстий и будут удерживаться напротив силы, возникающей в результате разницы давления во всей уплотнительной структуре 30.In some embodiments, one of the holes 33.7, 33.8 may be blind, i.e. limited only by a portion of the thickness of the corresponding side wall, for example, not to surface on the side of the support ring 33 facing the low pressure region of the machine on which the sealing structure 30 is installed. Thus, the fastening pins 38 inserted into the blind holes on the high pressure side will adjacent to the bottom of the blind holes and will be held against the force resulting from the pressure difference throughout the sealing structure 30. Во всех вариантах осуществления, описанных выше, уплотнительный элемент 35 образован одним цельным кольцевым элементом. Хотя это особенно преимущественно с точки зрения точности изготовления и облегчения сборки, не исключается, что уплотнительный элемент 35 образован отдельными кольцевыми участками, которые вводят в кольцевую канавку 33.4 несущего кольца 33. Затем несколько кольцевых участков могут быть соединены друг с другом путем склеивания или любым другим приемлемым способом.In all embodiments described above, the sealing element 35 is formed by one integral annular element. Although this is particularly advantageous from the point of view of manufacturing accuracy and ease of assembly, it is possible that the sealing element 35 is formed by individual annular sections which are inserted into the annular groove 33.4 of the support ring 33. The multiple annular sections can then be connected to each other by gluing or any other in an acceptable way. На фиг. 6 обобщенно приведены основные этапы способов изготовления в соответствии с настоящим описанием.In fig. 6 summarizes the main stages of manufacturing methods in accordance with this description. Хотя изобретение описано с точки зрения различных конкретных вариантов осуществления, специалистам в данной области будет очевидно, что возможны многие модификации, изменения и исключения без отступления от сущности и объема формулы изобретения. Кроме того, если не указано иное, порядок или последовательность любых этапов процесса или способа можно варьировать или переупорядочивать в соответствии с альтернативными вариантами осуществления.Although the invention has been described in terms of various specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications, variations and exceptions are possible without departing from the spirit and scope of the claims. In addition, unless otherwise indicated, the order or sequence of any steps of the process or method may be varied or rearranged in accordance with alternative embodiments. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Композитная уплотнительная структура, выполненная с возможностью установки в турбомашине и содержащая:1. Composite sealing structure, designed to be installed in a turbomachine and containing: несущее кольцо, имеющее: окружную наружную стенку с внутренней поверхностью и наружной поверхностью, первую боковую стенку и вторую боковую стенку, причем первая боковая стенка и вторая боковая стенка выступают радиально внутрь от окружной наружной стенки к оси несущего кольца, и между окружной наружной стенкой, первой боковой стенкой и второй боковой стенкой образована кольцевая канавка;a supporting ring having: a circumferential outer wall with an inner surface and an outer surface, a first side wall and a second side wall, the first side wall and the second side wall projecting radially inward from the circumferential outer wall to the axis of the support ring, and between the circumferential outer wall, the first an annular groove is formed by the side wall and the second side wall; уплотнительный элемент, имеющий первую область в контакте типа поверхность с поверхностью с кольцевой канавкой и вторую уплотнительную область, выступающую из кольцевой канавки несущего кольца к оси несущего кольца и обеспеченную уплотнительными элементами; и крепежную систему, соединяющую уплотнительный элемент и несущее кольцо друг с другом с образованием указанной композитной уплотнительной структуры и содержащую множество крепежных штифтов, расположенных по окружности вокруг оси несущего кольца, причем каждый крепежный штифт из множества крепежных штифтов проходит через по меньшей мере одну из первой боковой стенки и второй боковой стенки, и каждый крепежный штифт из множества крепежных штифтов находится в зацеплении в соответствующем посадочном месте, образованном в уплотнительном элементе, и при этом множество крепежных штифтов содержит: первый набор крепежных штифтов, проходящих через отверстия через первую боковую стенку и находящихся в зацеплении с первым набором посадочных мест уплотнительного элемента; и второй набор крепежных штифтов, проходящих через отверстия через вторую боковую стенку и находящихся в зацеплении со вторым набором посадочных мест уплотнительного элемента, причем посадочные места имеют форму глухих отверстий в уплотнительном элементе.a sealing element having a first region in surface-to-surface contact with an annular groove and a second sealing region projecting from the annular groove of the support ring to the axis of the support ring and provided with sealing elements; and a fastening system connecting the sealing member and the support ring to each other to form said composite sealing structure and comprising a plurality of fastening pins arranged circumferentially around an axis of the supporting ring, each fastening pin of the plurality of fastening pins extending through at least one of the first lateral wall and a second side wall, and each of the plurality of fastening pins engages in a corresponding seat formed in the sealing element, and wherein the plurality of fastening pins comprises: a first set of fastening pins extending through holes through the first side wall and located in engaging with the first set of sealing element seats; and a second set of fastening pins extending through holes through the second side wall and engaging with a second set of sealing element seats, the seats being in the form of blind holes in the sealing element. 2. Уплотнительная структура по п.1, в которой крепежные штифты параллельны оси несущего кольца.2. The sealing structure according to claim 1, in which the fastening pins are parallel to the axis of the supporting ring. 3. Уплотнительная структура по п.1 или 2, в которой уплотнительная область представляет собой уплотнительную область лабиринтного типа и содержит множество зубьев, выступающих из радиальной внутренней поверхности уплотнительной области к оси несущего кольца.3. The sealing structure according to claim 1 or 2, wherein the sealing region is a labyrinth-type sealing region and includes a plurality of teeth protruding from a radial inner surface of the sealing region towards the axis of the support ring. - 6 044753- 6 044753 4. Уплотнительная структура по одному из предшествующих пунктов, в которой несущее кольцо изготовлено из первого материала, а уплотнительный элемент изготовлен из второго материала, отличного от первого материала и представляющего собой полимер, в частности термопластичный полимер или композитный полимерный материал.4. The sealing structure according to one of the preceding claims, wherein the support ring is made of a first material and the sealing element is made of a second material different from the first material and being a polymer, in particular a thermoplastic polymer or a composite polymer material. 5. Уплотнительная структура по одному из предшествующих пунктов, в которой уплотнительный элемент образован одним кольцеобразным элементом.5. The sealing structure according to one of the preceding claims, in which the sealing element is formed by one ring-shaped element. 6. Уплотнительная структура по одному из предшествующих пунктов, в которой несущее кольцо выполнено из одного из металла и металлического сплава.6. The sealing structure according to one of the preceding paragraphs, in which the supporting ring is made of one of a metal and a metal alloy. 7. Уплотнительная структура по п.1, в которой каждый крепежный штифт из первого набора является коллинеарным с соответствующим крепежным штифтом из второго набора.7. The sealing structure of claim 1, wherein each mounting pin of the first set is collinear with a corresponding mounting pin of the second set. 8. Уплотнительная структура по одному из предшествующих пунктов, в которой внутренняя поверхность образует нижнюю часть кольцевой канавки, и при этом уплотнительный элемент содержит основную часть с наружной цилиндрической поверхностью в поверхностном контакте с нижней частью кольцевой канавки.8. The sealing structure as claimed in one of the preceding claims, wherein the inner surface defines a lower portion of the annular groove, and wherein the sealing member comprises a main portion with an outer cylindrical surface in surface contact with the lower portion of the annular groove. 9. Уплотнительная структура по одному из предшествующих пунктов, в которой крепежные штифты разнесены на угловом расстоянии от около 18° до около 36°.9. The sealing structure of one of the preceding claims, wherein the fastening pins are spaced at an angular distance of about 18° to about 36°. 10. Уплотнительная структура по одному из предшествующих пунктов, в которой окружная наружная стенка несущего кольца содержит крепежный элемент, выполненный с возможностью крепления уплотнительной структуры в кольцевом посадочном месте машины, в частности турбомашины.10. The sealing structure according to one of the preceding paragraphs, in which the circumferential outer wall of the support ring contains a fastening element configured to fasten the sealing structure in the annular seat of the machine, in particular a turbomachine. 11. Уплотнительная структура по п.10, в которой крепежный элемент содержит кольцевой выступ, проходящий от наружной периферической поверхности окружной наружной стенки и предпочтительно имеющий форму поперечного сечения, образующую внутренние выточки для механического соединения с кольцевым посадочным местом машины.11. The sealing structure of claim 10, wherein the fastening member includes an annular projection extending from an outer peripheral surface of the circumferential outer wall and preferably having a cross-sectional shape defining internal recesses for mechanical connection to the annular seat of the machine. 12. Уплотнительная структура по одному из предшествующих пунктов, в которой по меньшей мере одна из первой боковой стенки и второй боковой стенки содержит воронкогасители, образованные на ее наружной поверхности.12. The sealing structure according to one of the preceding claims, wherein at least one of the first side wall and the second side wall contains crater dampers formed on its outer surface. 13. Машина, в частности турбомашина, содержащая: корпус; вал, выполненный с возможностью вращения в корпусе; по меньшей мере одну уплотнительную структуру по одному или более из предшествующих пунктов, выполненную с возможностью обеспечения уплотнительного действия на вращающемся валу.13. A machine, in particular a turbomachine, comprising: a housing; a shaft rotatable in the housing; at least one sealing structure according to one or more of the preceding claims, configured to provide a sealing effect on the rotating shaft. 14. Способ изготовления уплотнительной структуры, включающий этапы, на которых:14. A method for manufacturing a sealing structure, including the steps of: вводят уплотнительный элемент в кольцевую канавку несущего кольца, образованную между окружной наружной стенкой, первой боковой стенкой и второй боковой стенкой несущего кольца, при этом первая боковая стенка и вторая боковая стенка выступают радиально внутрь от окружной наружной стенки по направлению к оси несущего кольца;inserting a sealing element into an annular groove of the support ring formed between the circumferential outer wall, the first side wall and the second side wall of the support ring, with the first side wall and the second side wall protruding radially inward from the circumferential outer wall towards the axis of the support ring; механически соединяют уплотнительный элемент с несущим кольцом таким образом, что уплотнительный элемент имеет первую область в контакте типа поверхность с поверхностью с кольцевой канавкой и вторую уплотнительную область, выступающую из кольцевой канавки несущего кольца по направлению к оси несущего кольца;mechanically connecting the sealing element to the support ring such that the sealing element has a first region in surface-to-surface contact with an annular groove and a second sealing region protruding from the annular groove of the support ring towards the axis of the support ring; механически обрабатывают обращенную внутрь поверхность второй уплотнительной области уплотнительного элемента для создания на нем уплотнительных элементов, причем введение множества крепежных штифтов через соответствующее множество отверстий и зацепление каждого крепежного штифта в соответствующем посадочном месте включает:mechanically machine the inward facing surface of the second sealing region of the sealing element to create sealing elements thereon, wherein inserting a plurality of fastening pins through a corresponding plurality of holes and engaging each fastening pin in a corresponding seat includes: введение первого набора крепежных штифтов через первый набор отверстий, проходящих через первую боковую стенку, и зацепление крепежных штифтов из первого набора с первым набором посадочных мест, образованных на первой стороне уплотнительного элемента; и введение второго набора крепежных штифтов через второй набор отверстий, проходящих через вторую боковую стенку, и зацепление крепежных штифтов из второго набора со вторым набором посадочных мест, образованных на второй стороне уплотнительного элемента.inserting a first set of fastening pins through a first set of holes extending through the first side wall and engaging fastening pins from the first set with a first set of seats formed on a first side of the sealing member; and inserting a second set of fastening pins through a second set of holes extending through the second side wall and engaging fastening pins from the second set with a second set of seats formed on the second side of the sealing element. 15. Способ по п.14, в котором этап механического соединения уплотнительного элемента с несущим кольцом дополнительно включает следующие этапы после вставки уплотнительного элемента в кольцевую канавку несущего кольца:15. The method of claim 14, wherein the step of mechanically connecting the sealing element to the support ring further includes the following steps after inserting the sealing element into the annular groove of the support ring: механическую обработку первого набора отверстий через первую боковую стенку и прохождение каждого отверстия из первого набора отверстий с образованием первого набора посадочных мест, причем каждое посадочное место является коллинеарным с соответствующим отверстием из первого набора отверстий;machining a first set of holes through the first side wall and passing each hole of the first set of holes to form a first set of seats, each seat being collinear with a corresponding hole of the first set of holes; механическую обработку второго набора отверстий через вторую боковую стенку и прохождение каждого отверстия из второго набора отверстий с образованием второго набора посадочных мест, причем каждое посадочное место является коллинеарным с соответствующим отверстием из второго набора отверстий.machining a second set of holes through the second side wall and passing each hole of the second set of holes to form a second set of seats, each seat being collinear with a corresponding hole of the second set of holes. 16. Способ по п.14 или п.15, в котором этап механической обработки обращенной внутрь поверхности второй уплотнительной области уплотнительного элемента включает этап создания множества уп-16. The method according to claim 14 or claim 15, wherein the step of machining the inward facing surface of the second sealing region of the sealing element includes the step of creating a plurality of sealing --