Торцовое уплотнение

 

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее установленное в корпусе неподвижное кольцо пары трения, поджатое к вращающемуся кольцу пружинами, обеспечивающими контакт пары трения, отличающееся тем, что, с повыщения надежности уплотнений, работающих в условиях агрессивных сред и повыщенных температур, со стороны неподвижного кольца, противоположной поверхности контакта пары трения, в корпусе установлено опорное кольцо, а на вращающемся кольце-направляющий цилиндр, контактирующий с внешней поверхностью опорного кольца, на торцовой поверхности которого размещена радиально-подвижная втулка, в которой установлены пружины, обеспечивающие контакт пары трения, при этом в радиально-подвижной втулке и опорном кошьце выполнены осевые пазы, в которых установлены Г-образные элементы. (Л о: to О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1067276

У51> F 16 J 15/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

R0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3452806/25-08 (22) 22.04.82 (46) 15.01.84. Бюл. ¹ 2 (72) Е. В. Шатаев, М. Д. Волкова, В. И. Соколов, P. М. Стародубов и П. К. Баринов (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (53) 62-762 (088.8) (56) 1. Патент Японии ¹ 13888/41, . кл. 53 D 432, 1966 (прототип). (54) (57) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее установленное в корпусе неподвижное кольцо пары трения, поджатое к вращающемуся кольцу пружинами, обеспечивающими контакт пары трения, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности уплотнений, работаюших в условиях агрессивных сред и повышенных температур, со стороны неподвижного кольца, противоположной поверхности контакта пары трения, в корпусе установлено опорное кольцо, а на вращаюшемся кольце-направляющий цилиндр, контактирующий с внешней поверхностью опорного кольца, на торцовой поверхности которого размещена радиально-подвижная втулка, в которой установлены пружины, обеспечиваюшие контакт пары трения, при этом в радиально-подвижной втулке и опорном коаьце выполнены осевые пазы, в которых установлены Г-образные элементы.

1067276

Изобретение относится к машиностроению, в частности к торцовым уплотнениям вращающихся валов химических аппаратов, и может использоваться для уплотнения валов реакторов, мельниц, гермоприводов и другого оборудования с перемешивающими устройствами.

Известно торцовое уплотнение, содержащее установленное в корпусе неподвижное кольцо пары трения, поджатое к вращающемуся кольцу пружинами, обеспечивающими контакт пары трения. В данном уплотнении в контакт с вращающимся кольцом пары трения введено дополнительное кольцо с пружинами, установленными в неподвижном корпусе, а защита от радиальных смещений осуществляется с помощью подшипника, установленного в корпусе уплотнения (1).

Недостатком данного устройства является невозможность его применения в условиях повышенных температур и агрессивных сред, что связано с введением в конструкцию подшипников, которыми осуществляется центровка вращающихся деталей.

Целью изобретения является повышение надежности уплотнений, работающих в условиях агрессивных сред и повышенных температур.

Поставленная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, содержащем установленное в корпусе неподвижное кольцо пары трения, поджатое к вращающемуся кольцу пружинами, обеспечивающими контакт пары трения, со стороны неподвижного кольца, противоположной поверхности контакта пары трения, в корпусе установлено опорное кольцо, а на вращающемся кольценаправляющий цилиндр, контактирующий с внешней поверхностью опорного кольца, на торцовой поверхности которого размещена радиально-подвижная втулка, в которой установлены пружины, обеспечивающие контакт пары трения, при этом в радиально-подвижной втулке и опорном кольце выполнены осевые пазы, в которых установлены Г-образные элементы.

На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение в разрезе; на фиг. 2 — то же, в момент смещения осей вала относительно корпуса.

Торцовое уплотнение включает в себя вращающееся кольцо 1 пары трения, установленное на резиновом кольце 2 в кольце 3, жестко закрепленном на вращающейся втулке 4. Неподвижное кольцо 5. пары трения той же конструкции установлено в неподвижном корпусе 6, в расточке которого установлено радиально-подвижное опорное кольцо 7. На торцовой поверхности кольца 7 разме(цена радиально-подвижная втулка 8 с пруЖинами 9. Взаимное перемещение опорного, кольца 7 и втулки 8 с пружинами осу5

45 ществляется за счет Г-образных элементов

10, расположенных в осевых пазах кольца 7 и втулки 8. Г-образных элементов должно быть не менее трех. Опорное кольцо 7 внешней поверхностью контактирует с направляющим цилиндром 11, закрепленным на кольце 3. В направляющем цилиндре имеются окна 12.

Уплотнение работает следующим образом.

Рабочая среда, находящаяся под давлением Р, проходит через окна 12 направляющего цилиндра 11 к кольцам 1 и 5 пары трения и осуществляет их поджим.

Кольца трения поджимаются друг к.другу пружинами 9, расположенными во втулке 8, и давлением среды. При вращении вала направляющий цилиндр 11 фиксирует положение опорного кольца 7. Рабочая среда, поступающая через окна 12, частично проходит, по зазору между направляющим цилиндром 11 и опорным кольцом 7, обеспечивая охлаждение и смазку их трущегося контакта. При совпадении осей вала и установленных на нем деталей с осью корпуса (втулка 8 с пружинами 9 также расположена соосно с валом) пружины обеспечивают равномерный поджим колец трения. Если при монтаже, остановах или работе уплотнения возникает несоосность между валами и корпусом, а следовательно между вращающимся и неподвижным кольцами трения, то направляющий цилиндр смещает относительно корпуса опорное кольцо 7, которое за счет Г-образных элементов смещает втулку 8 с пружинами 9 в направлении, противоположном смещению вала.

Гидравлическая нагрузка на кольцо трения 5 при смещении оси вала действует неравномерно. Со стороны, противоположной направлению смещения оси вала, она меньше, чем со стороны по направлению смещения, т.е. ее центр смещается относительно оси кольца 5 по направлению смещения осей. Центр сил от давления рабочей сре ды, протекающей в трущийся зазор и стремящейся раскрыть пару трения, смещается меньше, чем центр сил гидравлической нагрузки. Ввиду этого на кольцо 5 относительно его наружного диаметра действует опрокидывающий момент, который с ростом давления приводит к неравномерному износу колец трения, увеличивая утечки и как следствие разгерметизацию уплотнения. Смещение центра усилия пружин в направлении, противоположном смещению осей, устраняет опрокидывающий момент. Величина смещения пружин может регулироваться соотноше нием плеч Г-образных элементов.

Таким образом, снижается чувствительность к радиальным биениям и повышается надежность уплотнения.

1067276

Составитель Ю. Тольский

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 11177/41 Тираж 916 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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