Уплотнение вращающегося вала

 

УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА, содержаш,ее корпус, наружное и внутреннее плаваюш,ие кольца, установленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота в камере, заполненной затворной средой под давлением, а также расположенные внутри наружного плавающего кольца самоустанавливающиеся колодки с фиксаторами от окружного проворота, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, на внутреннем плавающем кольце выполнен цилиндрический бурт, охватывающий самоустанавливаюшиеся колодки. (Л о О5 ел О5 4 Is3

союз советских социАлистичесних

РЕСПУБЛИК з(51) F 16 J !5/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3539963/25-08 (22) 24.01.83 (46) 07.01.84. Бюл.№ 1 (72) И. С. Бережной, В. В. Усенко, А. А. Башкина, В. А. Марцинковский, Ю. Ф. Комлык и Н. Д. Федоренко (71) Сумский филиал Харьковского ордена

Ленина политехнического института им.

В. И. Ленина и Сумский филиал Специального конструкторского бюро по созданию воздушных и газовых турбохолодильных машин (53) 62-762 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 763639, кл. F 16 1 15/40, 1978.

2. Патент CILIA № 3912342, кл. 308 — 36.3, 1975 (прототип).

„„SU„„1065642 А (54) (57) УПЛОТНЕНИЕ ВРАШАЮШЕГОСя ВАЛА, содержащее корпус, наружное и внутреннее плаваюшие кольца, установленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота в камере, заполненной затворной средой под давлением, а также расположенные внутри наружного плавающего кольца самоустанавливаюшиеся колодки с фиксаторами от окружного проворота, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, на внутреннем плавающем кольце выполнен цилиндрический бурт, охватывающий самоустанавливаюшиеся колодки.

1065642

Составитель Г. Щуренко

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 0678/39 Тираж 912. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в насосах, компрессорах и турбоагрегатах.

Известно уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, наружное и внутреннее плавающие кольца, установленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота в камере, заполненной затворной средой под давлением (1).

Недостатком этого уплотнения являет- 10 ся низкая центрирующая способность уплотнения относительно вала, особенно при малых уплотняемых перепадах давления. В результате неизбежен нагрев поверхности трения в уплотнении, повышенный их износ, что снижает надежность уплотнительного

15 узла в целом.

Известно также уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, наружное и внутреннее плавающие кольца, установленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота в камере, заполненной затворной средой под давлением, а также расположенные внутри наружного плавающего кольца самоустанавливающиеся колодки с фиксаторами от окружного проворота (2).

В этой конструкции обеспечено надежное центрирование наружного плавающего кольца за счет гидродинамических сил, возникающих в слое рабочей среды под самоустанавливающимися колодками. Однако на уплотнительном зазоре между внутренним плавающим кольцом и валом дросселируются малые перепады давления рабочей среды и соответственно мала гидростатическая центрирующая сила, поэтому кольцо работает с большим эксцентриситетом, а следовательно неизбежны интенсивный нагрев поверхностей скольжения уплотнения, повышенный их износ, опасность их выплавления или схватывания. Все это снижает надежность уплотнения.

Цель изобретения — повышение надеж40 ности уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что в уплотнении вращающегося вала, содержащем корпус, наружное и внутреннее плаваю- 45 щие кольца, установленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота в камере, заполненной затворной средой под давлением, а также расположенные внутри наружного плавающего кольца самоустанавливающиеся колодки с фиксаторами от окружного проворота, на внутреннем плавающем кольце выполнен цилиндрический бурт, охватывающий самоустанавливающиеся колодки.

На чертеже изображено предлагаемое уплотнение.

Уплотнение вращающегося вала 1 содержит корпус 2 с выполненной в нем камерой 3, в которой установлены с уплотнительными зазорами 4 и 5 наружное 6 и внутреннее 7 плавающие кольца, зафиксированные от окружного проворота штифтами 8.

Внутри наружного плавающего кольца расположены самоустанавливающиеся колодки 9 с фиксаторами 10, предотвращающими окружной проворот колодок, которые установлены относительно вала с зазорами 11.

На внутреннем плавающем кольце выполнен цилиндрический бурт 12, который обращен в сторону наружного плавающего кольца и охватывает самоустанавливающиеся колодки. Уплотнение снабжено эластичным кольцом 13 для предварительного поджатия плавающих колец к торцовым поверхностям. Камера уплотнения сообщена каналом 14 с источником затворной среды.

Уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала и подаче в камеру затворной среды под давлением, превышающем давление уплотняемого газа, затворная среда, дросселируясь в уплотнительных зазорах, препятствует протечке компримируемого газа. Самоустанавливающиеся колодки раскрываются, и образующиеся в зазорах между ними и валом гидродинамические смазочные клинья отделяют колодки от вала. Тыльные стороны колодок оказывают давление на цилиндрический бурт внутреннего плавающего кольца и обеспечивают его центрирование относительно вала совместно с наружным плавающим кольцом. Уплотнительные дросселирующие зазоры становятся концентричными, что обеспечивает минимальные диссипативные потери и износ. Концентричная щель обладает минимальной протечкой, обеспечивает бесконтактный режим работы узла. Все это повышает надежность уплотнения.

По сравнению с известной предлагеемая конструкция обладает следующими преимуществами: повышение надежности уплотнения за счет одновременного центрирования наружного и внутреннего плавающих колец относительно вала, повышение долговечности !плотнения за счет уменьшения износа трущихся поверхностей плавающих колец и вала, уменьшение протечек во внутреннюю полость за счет обеспечения концентричности уплотнительного зазора.