Торцовое уплотнение

 

1. ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, включающее неподвижное кольцо трения, установленное в корпусе, и вращающееся кольцо трения, установленное на втулке вала, обойму с установленными в ней пружиналт и поджимное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и герметичности уплотнения, поджимное устройство выполнено в виде ступицы, навернутой на втулку вала, контактирующей с тыльной поверхностью обоймы и снабженной лопастями, образующими рабочее колесо с возможностью регулирования его наружного диаметра путем ввинчивания или вывинчивания лопастей, причем на внутренней поверхности корпуса установлены отбойники, а на втулке вала установлен ограничитель перемещения рабочего колеса. 2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что лопасти рабочего колеса выполнены с возможностью регулирования их угла наклона . ///г

„„SU „„1057727

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТРИЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зев F 16 J 15/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3473067/25-08 (22) 23.07.82 (46) 30.11.83. Бюл. № 44 (72) В. И. Перевозников, А. А. Фишман, Б. В. Корниенко, В. А. Земсков и Э. Н. Гагарин (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (53) 62.762 (088.8) (56) 1. Патент США № 3705728, кл. 277-81, опублик. 1972.

2. Патент ПНР № 56376, кл. 47 f 15/20, опублик: 1968. (54) (57) 1. ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, включающее неподвижное кольцо трения, установленное в корпусе, и вращающееся кольцо трения, установленное на втулке вала, обойму с установленными в ней пружинами и поджимное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и герметичности уплотнения, поджимное устройство выполнено в виде ступицы, навернутой на втулку вала, контактирующей с тыльной поверхностью обоймы и снабженной лопастями, образующими рабочее колесо с возможностью регулирования его наружного диаметра путем ввинчивания или вывинчивания лопастей, причем на внутренней поверхности корпуса установлены отбойники, а на втулке вала установлен ограничитель перемещения рабочего колеса.

2. Уплотнение по и. 1, отличающееся тем, что лопасти рабочего колеса выполнены с возможностью регулирования их угла наклона.

1057727

Изобретение относится к торцовым уплотнениям валов машин и аппаратов химической и других отраслей промышленности.

Известно торцовое уплотнение, включающее вращающиеся и неподвижные кольца трения, снабженные регулируемым пружинным устройством, обеспечивающим поджатие подвижного в осевом направлении невращающегося кольца трения к вращающемуся (1) .

Недостатком данного уплотнения является то, что регулировка удельного давления в паре трения в процессе эксплуатации осуществляется вручную путем периодического поджима пружин.

Однако постепенно снижающееся усилие от пружин, происходящее за счет увеличения их рабочей высоты при износе уплотнительных колец трения, а также снижение упругих характеристик пружин под воздействием различных факторов (старения, коррозии и т. д.) ведет к постоянному снижению удельного давления и может произойти разгерметизация уплотнения. С другой стороны, заведомо завышенное поджатие при регулировке ведет к увеличению удельного давления против оптимального, в результате чего повышаются тепловыделения в уплотнении и увеличивается износ колец трения. Это снижает надежность и долговечность уплотнения и требует постоянного контроля, что ведет к увеличению эксплуатационных расходов.

Известно также торцовое уплотнение, включающее . неподвижное установленное в корпусе кольцо трения и вращающееся кольцо трения, установленное на втулке вала, обойму с установленными в ней пружинами и поджимное устройство для регулирования удельного давления от пружины в парах трения. Поджимное устройство состоит из герметизированного в крышке толкателя, связанного через рычаг с подпружиненным кольцом (2).

Все недостатки, отмеченные выше, характерны и для указанного уплотнения. Кроме того, силы трения покоя, возникающие во вторичных уплотнениях, герметизирующих толкатели, существенно снижают точность регулирования удельного давления, а следовательно, надежность и герметичность торцового уплотнения.

Цель изобретения — повышение надежности и герметичности уплотнения.

Указанная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, включающем неподвижное кольцо трения, установленное в корпусе, и вращающееся кольцо трения, установленное на втулке вала, обойму с установленными в ней пружинами и поджимное устроиство, последнее выполнено в виде ступицы, навернутой на втулку вала, контактирующей с тыльной поверхностью обоймы и снабженной лопастями, образующими рабочее колесо с возможностью регулирова5

50 ния его наружного диаметра путем ввинчивания или вывинчивания лопастей, причем на внутренней поверхности корпуса установлены отбойники, а на втулке вала установлен ограничитель перемещения рабочего колеса.

Кроме того, лопасти рабочего колеса выполнены с возможностью регулирования их угла наклона.

Выполнение поджимного устройства в виде навернутой на втулку вала ступицы с лопастями, образующими рабочее колесо, диаметр которого и наклон лопастей регулируются путем ввинчивания-вывинчивания лопастей, позволяет отрегулировать диаметр и угол наклона таким образом, чтобы осевое усилие, создаваемое рабочим колесом (с учетом потерь на трение в резьбовом соединении), равнялось усилию пружин, обеспечивающему оптимальный режим трения в торцовом уплотнении.

Уплотнение компенсирует снижение усилия пружин вследствие потери ими упругих свойств (ввиду износа колец пар трения, коррозии, старения и т. д.) за счет автоматического поджатия рабочим колесом обоймы с пружинами, поддерживающей удельное давление в паре трения на постоянном оптимальном расчетном уровне, что повышает надежность работы торцового уплотнения и его герметичность.

Наличие отбойников на корпусе уплотнения позволяет повысить КПД рабочего колеса.

На фиг. 1 показано торцовое уплотнение, общий вид, разрез; на фиг. 2 — сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2.

Уплотнение состоит из корпуса 1, на внутренней поверхности которого установлены отбойники 2. В корпусе 1 на резиновом уплотнительном кольце 3 расположено неподвижное кольцо 4 трения. На втулке 5, надетой на вал 6, установлено вращающееся кольцо 7 трения, уплотненное резиновым кольцом 8. Последнее поджато к неподвижному кольцу 4 трения пружинами 9, установленными в гнездах обоймы 10. На верхнюю часть втулки 5, имеющую резьбу, навернуто рабочее колесо, состоящее из ступицы

11 и лопастей 12, зафиксированных гайками 13, Неподвижное 4 и вращающееся 7 кольца трения, а также обойма 10 зафиксированы от проворота штифтами 14 — 16. На втулке установлен ограничитель 17 перемещения рабочего колеса. Пространствво внутри корпуса 1. ограниченное неподвижными и вращающимися деталями, заполнено запирающей жидкостью.

Уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала 6 на лопасти 12 рабочего колеса действует набегающий поток запирающей жидкости, создавая при этом момент сопротивления движению жидкости. Этот момент> в свою очередь, застав1057727

A-А

Составитель А. Савочкин

Редактор М. Рачкулинец Техред И. Верес Корректор В. Гнрняк

Заказ 9552/40 Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляет рабочее колесо с лопастями 12 перемещаться по резьбовому соединению в осевом. направлении к обойме 10, обеспечивая поджатие кольца 7 трения к неподвижному кольцу 4 трения. Запирающая жидкость отбрасывается лопастями 12 на внутреннюю поверхность корпуса 1, при этом, ударяясь об отбойник 2, скорость гасится и увеличивается момент сопротивления движению жидкости.

Задаваясь расчетным усилием пружин, нетрудно определять параметры рабочего колеса. Последние (диаметр и угол наклона лопастей) в результате регулировки настр;l иваются таким образом, чтобы осевое усиля .. . создаваемое рабочим колесом (с учетом потерь на трение в резьбовом соединении), равнялось усилию пружин, обеспечиваюпцму оптимальный режим трения в торцовом уплотнении.

Технико-экономический эффект изоб1 стения заключается в повышении герметичности и надежности уплотнения за счет обеснечс10 ния оптимального усилия поджатия ко..1сц друг к другу с учетом износа колец и поте1911 упругих свойств пружин в процессе эксплуатации.