Торцовое уплотнение

 

1. ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, включающее вращающееся и неподвижное кольца пары трения, каналы во врсццакяцемся кольце, выполненные с наклоном бтносительно плоскости контакта и .-навстречу вращению, соединяющие внутреннюю поверхность этого кольца с поверхностью трения, о т л и чающееся тем, что, с целью увеличения ресурса и надежности работы yплoтнJeния за счет повышения эффективности теплоотвода пу тем циркуляции жидкости через поверхность трения, во вращающемся кольце выполнены дополнительные наклоненные навстречу вращения каналы, соединяющие наружную поверхность кольца с поверхностью трения, на которой выполнены канавки, соединяющие каналы от наружной и внутренней поверхнойстей кольца. 2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что каналы соединены дополнительными каналами С € в теле кольца. 3. Уплотнение по пп.1 и 2, от (Л личающееся тем, что каналы , выполненные с наружной поверхс ности кольца, наклонены на ёолыиий угол, чем каналы, выполненные с внутренней поверхности этого кольца . /J 00 Сл 4 4 Фиг.1

„„SU„„ I 008544

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Мц

PECflYEiËÈH

Зию F 16 Ю 15/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ::. :::::- .,; „ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ f (54) {57) 1. ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, включающее вращающееся и неподвижное кольца пары трения, каналы во враща.кщемся кольце, выполненные с наклоном Ьтносительно плоскости контакта и ..навстречу вращению, соединяющие внутреннюю поверхность этого кольца с поверхностью трения, о т л и14 13. (21) 3317417/25-08 (22) 13.07.81 (46) 30.03.83. Бюл. 9 12 (72) P.Ì.Стародубов, Е.В.Шатаев и П.К.Баринов (71) Дзержинский филиал Научноисследовательского и конструкторского института химического машиностроения (53) 62-762(088.8)

{56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 446695, кл. F 16 7 15/34, 1972. .2. Авторское -свидетельство СССР по заявке 9 3263353/25-08, .кл. Р 16 J 15/34, 1981 ° ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса и надежности работы уплотнения эа счет повышения эффективности теплоотвода путем циркуляции жидкости через поверхность трения, во вращающемся кольце выполнены дополнительные наклоненные навстречу вращения каналы, соединяющие наружную поверхность кольца с поверхностью трения, на которой выполнены канавки, соединяющие каналы от наружной и внутренней поверхнойстей кольца.

2. Уплотнение по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каналы соединены дополнительными каналами в теле кольца.

PQ 3. Уплотнение по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что каналы, выполненные с наружной поверхности кольца, наклонены на больший, %е в угол, чем каналы, выполненные с внутренней поверхности этого кольца. ; IaaeL

1008544 й5

Изобретение относится к торцовым уплотнениям врацающихся валов химических аппаратов и .может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Известны уплотнения с регулируемо утечкой, содержащие неподвижное и вращающееся кольца с каналами, соединяющими наружную поверхность кольца с рабочей торцовой поверхностью (1 3.

Недостатками этих уплотнений являются увеличенная утечка и неустойчивая работа в гидродинамическом режиме.

Известно также торцовое уплотнение, включающее вращающееся и неподвижное кольца пары трения, каналы во вращающемся кольце, выполненные с наклоном и соединяющие внутреннюю поверхность этого кольца с контактной поверхностью трения. Каналы выполнены с наклоном навстречу вращению и к плоскости, перпендикулярной оси вала (2).

Уплотнение обладает рядом.существенных недостатков. Абразивные частицы, попадая на поверхность трения, участвуют в ее разрушении, Глухие отверстия, ограниченные торцовой поверхностью неподвижного кольца, препятствуют охлаждению участков подвижного кольца до тем- . пературы смазывающей жидкости. Пара ! трения полностью не выходит на гидро. динамический режим работы. Возможен разогрев смазывающей жидкости, находящейся в отверстиях до образования паровой фазы. Все это уменьшает. ресурс и надежность работы торцового уплотнения.

Цель изобретения - увеличение ресурса и надежности работы уплотнения. за счет повышения эффективности теплоотвода путем циркуляции жидкости через поверхность трения.

Указанная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, включающем вращающееся и неподвижное кольца пары трения, каналы во вращающемся кольце, выполненные с наклоном относительно плоскости контакта и навстречу вращению, соединяющие внутреннюю поверхность этого кольца с поверхностью трения, во вращающемся кольце выполнены каналы, которые наклонены навстречу врацению и соединяют наружную поверхность кольца с поверхностью трения, причем каналы, соединяющие внутреннюю и наружную поверхность кольца с поверхностью трения, на которой выполнены канавки, соединяю:щие каналы от наружной и внутренней поверхностей кольца.

Каналы могут быть соединены дополнительными отверстиями в теле кольца., При этом каналы, выполненные с наружной поверхности вращающегося кольца, наклонены на больший угол, чем каналы, выполненные с внутренней поверхности этого кольца.

Наклон каналов во вращающемся кольце и выполнение. канавок на контактной поверхности кольца трения, соединяющих каналы, позволяет обеспечить циркуляцию смазывающей жидкости через поверхность трения. Это обеспечивает эффективный теплоотвод с поверхности трения и предотвращает тепловое растрескивание и разрушение поверхностей трения. Хороший теплоотвод с определенных поверхностей трения создает термогидродинамический режим трения, что повышает надежность и ресурс работы уплотнения. При установленном вале происходит уплотнение по плоским поверхностям. Абразивные частицы не внедряются между контакт ными поверхностями трения, а удаляются при циркуляции смазывающей жидg5 кбсти, Выполнение кроме каналов, соединяющих внутренний и наружный диаметры врацающегося кольца с контактной поверхностью колец трения, других отверстий, соединяющих эти каналы между собой в теле кольца, позволяет увеличить циркуляцию смазывающей жидкости, что улучшает теплоотвод и уменьшает попадание абразива к по-.

Оверхности трения.

Выполнение каналов с наружной по-. верхности вращаюцегося кольца с большим наклоном позволяет выполнить ка" навки на поверхности трения большей длины без увеличения изгибов прово" дящих каналов.

На фиг.1 показано уплотнение обций вид в разрезе; на фиг.2 - ва риант уплотнения, когда отверстия, выполненные в выточке и с наружного

45 диаметра вращающегося кольца, не соединяются между собой, общий вид, разрез; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 — разрез В-В на

50 фиг.1; на фиг.6 — разрез Г-Г на фиг.2.

Уплотнение состоит из корпуса 1, в котором через резиновое кольцо 2 установлено неподвижное кольцо 3 пары трения, взаимодействующее с вращающимся кольцом 4, которое через резиновое кольцо 5 установлено на валу 6. Кольца поджимаются между собой пружинами 7. Опорное кольцо 8 установлено на валу 6. В опорном кольце установлены пружины 7, поджимающие кольца трения друг к другу, и штифты 9, передающие .вращение вращаюцемуся кольцу 4. Во вращающемся кольце 4 выполнена выточка 10, в ко1008544 торой выполнены отверстия ll, на- контакта пар трения может меняться. клоненные в сторону, противо- Можно обеспечить простую смазку, положную вращению вала. С наружного например, для вакуумных уплотнений диаметра этого кольца выполнены от- и создать гидродинамический режим верстия 12, проходящие в конец от- трения. По канавкам 15 жидкость наверстий 11. Отверстия 12 наклонены 5 гнетается в.канал 14 за счет центпод большим углом, чем отверстия 11, робежной силы, так как вход из канав сторону, противоположную враще- ла 13 н выход в канал 14 выполнены нию вала. Отверстия 12 наклонены так- соответственно на меньшем и большем же к нерабочей торцовой поверхности. диаметрах и канавки 15 наклонены в

Отверстия ll и 12 соединены каналами >О сторону, противоположную вращению ва13 и 14 с рабочей торцовой поверх-. ла. Кроме того, из канала 14 жидностью кольца 4, концы каналов 13 и кость отсасывается за счет струйного

14 соединены на рабочей торцовой по- эффекта отверстием 12 ° верхности канавками 15. Отверстия ll è 12 могут быть не

Уплотнение работает следующим об- i5 соединены между собой и выполняться разом. глухими. Тогда циркуляция жидкости

При вращении вала б вращение пе- и создание гидродинамического, эффекредается через опорное кольцо 8 и та осуществляются за счет захвата штифты 9 вращающемуся кольцу 4. Пру- жидкости концом отверстия ll и центжины 7 прижимают вращающееся коль- 20 робежными силами, возникающими в отцо 4 к неподвижному 3. Неподвижное верстиях 11 и 12 и канавках 15. кольцо 3 установлено через резиновое Технико-экономический эффект кольцо 2 в корпус l уплотнения. изобретения заключается в увеличеВращающееся кольцо 4 через резиновое нии ресурса и надежности работы кольцо 5. Установлено на валу б. Жид- 25 уплотнения за счет постоянной циркость через выточку 10 захватывает- куляцни жидкости через поверхся концом отверстия 11 и под дейст- . ность трения и вращающееся кольцо, виеМ центробежной силы нагнетается чем обеспечивается отвод тепла и в отверстие 12 и канал 13. В зависи- гидродинамический режим трения, а мости от диаметров отверстий 11 и ЗО также уменьшается вероятность попа. 12 и сечений каналов 13 и 14 рас- дания абразивных частиц на поверх: клинивающее усилие на поверхности . ность трения.

1 4

1008544 фиг. Б

Составитель A. Ополченцев

Редактор Н. Гришанова Техред Л. Пекарь

Корректор A. Гриценко

Подписное

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

Заказ 2311/50 Тираж 923

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений .и открытиЦ

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