Устройство для уплотнения подвижного вала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскмк

Социалистмческих

Республик (1и 1 0027 1 0

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06 ° 01.82(21) 3376397/25-08 У1 М g> 3

16 J 15/16 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет(ЗЗ) УДК 62-762 (088. 8) Опубликовано 070383. Бюллетень Мо 9

Дата опубликования описаиия07.03.83

Н.П. Зубков, Б.Я. Ивницкий, Г.A. Чистяков и В.К. Дворцов (72) Авторы изобретения жерла»

Чеховский завод энергетического машиностроения и Всесоюзный научнб-исследовательский. и проектноконструкторский институт атомного энергетического машиностроения (71) Заявители (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПЛОТИЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ВАЛА

Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для герметизации подвижных валов, . преимущественно для АЗС.

Известно устройство для уплотнения подвижного вала, содержащее корпус, узел уплотнения с легкоплавким уплотнителем, находящийся со стороны уплотняемой полости в жидком состоянии, а со стороны окружающей среды в твердом состоянии.

Такое устройство обеспечивает высокую герметичность, благодаря чему оно в некоторых случаях используется на АЭС вместо устройств с сильфонными уплотнениями ).1).

Однако устройство не получило широкого применения, что связано главным образом с наличием специального холодильника, который усложняет конструкцию устройства и требует затрат энергии на охлаждение расплавлен» ного уплотнителя, например в виде затрат на перекачку охлаждающей воды.

Кроме того, наличие твердой фазы уплотнителя, йричем монолитно застывшего на штоке, значительно увеличивает сопротивление на перемещения штока, что требует увеличения мощности привода н, соответственно, увеличения затрат при эксплуатации ,устройства.

Цель изобретения — упрощение конструкции уплотнения и повышение надежности его работы.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для уплотнения подвижного вала, содержащем корпус, узел уплотнения с легкоплавким уплотнителем, узел уплотнения выполнен в виде пакета чередующихся эластичных металлических колец и установленных с зазором относительно корпуса и вала упругих колец при легкоплавкий уплотнитель. размещен в упомянутом зазоре..

На фиг. 1 изображено устроиство,. разреэт на фиг. 2 - место соединения пластин с уплотняемой поверхностью на фиг. 3 — пластина с уплотнителем, вид сверху.

Устройство содержит. корпус 1 с цилиндрическим отверстием,2,. в котором установлен вал 3 и пакет 4 уплотнения, установленный между цилиндром 2 и валом 3 и поджимаемый грундбуксой S.

Пакет 4 содержит набор эластичных металлических колец- 6, поджатых к цилиндру 2 и валу 3, и упругих

1002710 колец 7, расположенных между эластичными кольцами 6 и установленных с зазорами 8 и 9 в соединении с цилиндром 2 и -валом 3, причем в средней части пакета эластичные кольца 6 имеют кольцевые скосы 10 и пазы 11, которые совместно с зазорами 8 и 9 заполнены легкоплавким металлическим уплотнителем 12.

Устройство работает следующим образом.

При поджатии грундбуксы 5 кольца

6 прижимаются к цилиндру 2 и валу 3 и перекрывают пространство между ними. При этом легкоплавкий уплотнитель 12 под действием усилия поджатия и благодаря скосам 10 также поджимается к цилиндру 2 и валу 3 и за счет пластичности выбирает неровности соединения.

При подаче рабочеЙ среды в корпус 2О устройства уплотнитель расплавляется и затекает во все. невыбранные зазоры, благодаря чему соединение становится полностью герметичным. В случае, если при температурном расшире- 25 нии уплотнителя давление внутри него становится больше контактного давления между кольцами 6 и цилиндром 2 и валом 3, то кольца 6 отжимаются и часть уплотнителя вытекает в незапол- ЗО ненные уплотнителем зазоры 8 и 9, где задерживается.

Такое устройство имеет сравнительно простую конструкцию, технологично в изготовлении, отличается З5 высокой герметичностью и экономично в эксплуатации. Это объясняется тем, что устройство не содержит специального холодильника, что упрощает конструкцию и повышает технологич-4О ность изготовления, а также исключает затраты энергии на охлаждение уплотнителя. Кроме того, erî уплотнение имеет блочное исполнение, благодаря чему упрощается сборка, а также ре- 45 монт устройства, который ограничивается практически только заменой пакета. колец. При этом установка и съем пакета колец облегчаются тем, что в свободном состоянии он имеет размеры, которые обеспечивают зазор в соединении его с цилиндром и валом и поэтому установка пакета не вызывает затруднений. В рабочем же положении пакет находится с сжатом состоянии, так что эластичные кольца прижаты к цилиндру и валу. С разжатием пакета его размеры восстанавливаются за счет упругости колец и поэтому он сравнительно легко снимается. бО

Положительным качеством предлагаемого устройства является также то, что его уплотнитель находится в расплавленном состоянии и поэтому не оказывает большого сопротивления б5 на перемещение вала, и отпадает необходимость в увеличении мощности привода, что повышает экономичность

его работы.

Высокой же герметичностью устройство обладает благодаря тому, что в нем используется легкоплавкий уплотнитель, который не допускает протечек рабочей среды. .В то же время устройство исключает утечки и самого уплотнителя. Это достигается за счет того, что уплотнитель размещен между эластичными металлическими кольцами, выполненными, например, из нержавеющей стальной фольги, которые обладают высокой гибкостью и поэтому плотно прилегают к цилиндру и валу и тем самым препятствуют вытеканию уплотнителя. Однако утечки уплотнителя все же возмо>хны, например, за счет отжатия эластичных колец при температурном расширении уплотнителя, при котором вытекают его излишки, или за счет молекулярного прилипания уплотнителя к подвижному элементу (валу}. В этих случаях вытекающий уплотнитель задерживается в зазорах упругих колец в верхней или нижней части пакета и, таким образом, предотвращаются какие-либо утечки уплотнителя в окружающую или рабочую среду.

При этом наличие укаэанных утечек не отражается на герметичности устройства, так как утечки восполняются за счет уплотнителя, находящегося .в пазах упругих пластин.

Наличие уплотнителя на трущихся поверхностях снижает коэффициент трения между ними, т.е. служит своего рода смазкой, что способствует увеличению надежности работы устройства.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в повышении надежности работы уплотнения, упрощении его конструкции и снижении затрат, связанных с эксплуатацией уплотнения.

Формула изобретения

Устройство для уплотнения подвижного вала, содержащее корпус, узел уплотнения с легкоплавким уплотнителем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, -: что, с целью повышения надежности работы уплотнения и упрощения его конструкции, узел уплотнения выполнен в виде пакета чередующихся эластичных металлических колец и установленных с зазором относительно корпуса и ва ла упругиХ колец, при этом легкоплавкий уплотнитель размещен в упомяну том зазоре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 349835, кл. F 16 J 15/16, 1970.

1002 10

Тираж 923 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1500/13

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, .4

Составитель Г. Бутома

Редактор Н. Киштулинец Техред К.Иыцьо Корректор С. Шекмар