Торцовое уплотнение

 

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержаш ,ее враш,аюш.ийся элемент, установленный на валу, и неподвижный, по меньшей мере один из которых состоит из опорного и антифрикционного колец, причем по17 . следнее выполнено контактирующим с опорным через кольцевое уплотнение, при этом опорное кольцо охватывает антифрикционное периферийным осевым выступом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, между внутренней поверхностью периферийного осевого выступа опорного кольца и контактируюшей с ней наружной поверхностью антифрикционного кольца концентрично кольцевому уплотнению установлено подвижное кольцевое уплотнение, которое вместе с упомянутыми элементами образует камеру, при этом в антифрикционном кольце выполнен канал, соединяющий упомянутую камеру с торцом уплотнения. (Л 00 О5 ьо ot оо

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д(5и F 16 J 1534

14

1 (21) 3551109/25-08 (22) 09.02.83 (46) 15.04.84. Бюл. № 14 (72) Н. А. Вахрамов, В. Ф. Дунаев, В. Ф. Ершов, Ю. М. Кошкин и Э. Г. Новинский (53) 62-762 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 542869, кл. F 16 J 15/34, 1974 (прототип) . (54) (57) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее вращающийся элемент, установленный на валу, и неподвижный, по меньшей мере один из которых состоит из опорного и антифрикционного колец, причем по„„SU„„1086263 А следнее выполнено контактирующим с опорным через кольцевое уплотнение, при этом опорное кольцо охватывает антифрикционное периферийным осевым выступом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, между внутренней поверхностью периферийного осевого выступа опорного кольца и контактирующей с ней наружной поверхностью антифрикционного кольца концентрично кольцевому уплотнению установлено подвижное кольцевое уплотнение, которое вместе с упомянутыми элементами образует камеру, при этом в антифрикционном кольце выполнен канал, соединяющий упомянутую камеру с торцом уплотнения.

1086263

Изобретение относится к уплотнительной технике.

Известно торцевое уплотнение вращающегося вала, содержащее вращающийся и неподвижный элементы, по меньшей мере 5 один из которых состоит из опорного и антифрикционного колец, причем последнее выполнено контактирующим с опорным по кольцевому уплотнению !1).

Однако это уплотнение характеризуется недостаточной долговечностью вследствие нарушения плоскопараллельности уплотнительного стыка от действия изгибающего момента гидравлических сил.

Цель изобретения — повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, содержащем вращающийся элемент, установленный на валу, и неподвижный, по меньшей мере один из которых состоит из опорного и антифрикционного колец, причем последнее выполнено контактирующим с опорным через кольцевое уплотнение, при этом опорное кольцо охватывает антифрикционное периферийным осевым выступом, между внутренней поверхностью периферийного осевого выступа опорного кольца и контактирующей с ней наружной поверхностью антифрикционного кольца концентрично кольцевому уплотнению установлено подвижное кольцевое уплотнение, которое вместе с упомянуты- 30 ми элементами образует камеру, при этом в антифрикционном кольце выполнен канал, соединяющий упомянутую камеру с торцом уплотнения.

На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, вариант.

В корпусе 1, содержащем текучую среду под давлением, проходит вал 2, на котором закреплено основание 3. Между осно- 40 ванием 3 и корпусом 1 расположены вращающийся 4 и неподвижный 5 элементы торцового уплотнения. Вращающийся элемент 4 уплотнения состоит из опорного 6 и антифрикционного 7 колец, причем осевой контакт между ними осуществляется 45 по кольцевому уплотнению 8. Между внутренней поверхностью осевого выступа 9 опорного кольца 6 и контактирующей с ней наружной поверхностью антифрикционного кольца 7 в диаметральных пределах входной кромки 10 уплотнительного стыка 11 уста новлено подвижное кольцевое уплотнение

12. Таким образом, между уплотнениями

12 и 8 образуется ге1 метичная камера 13, которая каналом 14, выполненным в антифрикционном кольце 7, соединена с уплот- 55 нительным стыком 11. Вращающийся элемент 4 уплотнения поджат к неподвижному элементу 5 пружиной 15.

Для предотвращения утечек среды между неподвижными относительно друг друга элементами установлены уплотнения 16 и 17.

Представленный на фиг. 2 вариант выполнения изобретения отличается от первого тем, что оба элемента торцового уплотнения (и подвижный и неподвижный) выполнены полностью разгруженными от воздействия на них деформируюшихся опорных деталей.

Уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала 2 между вращающимся 4 и неподвижным 5 элементами торцового уплотнения по уплотнительному стыку 11 образуется подвижный уплотнительный контакт, ограничивающий выход текучей среды, находящейся под давлением (-150 ати), из корпуса 1. Гидростатические силы, действующие на кольцо 6, деформируют его. Кроме того, деформация может происходить под действием теплового расширения.

Однако благодаря тому, что антифрикционное кольцо 7 может свободно поворачиваться вокруг уплотнений 8 и 12, оно разгружено от воздействия на него деформацией опорного кольца 6.

В уплотнительном стыке 11 устанавливается треугольная эпюра изменения давления от максимального на входной кромке !

О до давления окружающей среды на минимальном радиусе стыка 11. Таким образом, на антифрикционнос кольцо 7 действуют силы, прижимающис его к опорному кольцу 6, при этом равнодействующая эпюры этих сил находится на расстоянии, равной одной трети длины уплотнительного стыка 11 от входной кромки !О.

Антифрикцнонное кольцо 7 разгружается следующим образом.

В герметичную камеру 13 через каналы

14 проникает среда под давлением, которое зависит от диаметра расположения каналов 14. Равнодействующая этих сил находит я между диаметрами расположения уплотнений 8 и 12.

Таким образом, диаметр расположения каналов 14, а также диаметры расположения уплотнений 8 и 12 выбираются таким образом, чтобы величины и направления равнодействующих полностью совпадали.

Таким образом, антифрикционное кольцо

7 становится полностью разгруженным от изгибающих моментов, действуюгцих на него.

Кроме того, при отклонении кольца 7 от первоначального состояния возникает пара сил, возвращающих его в исходное положение.

Применение изобретения позволяет повысить надежность и долговечность работы уплотнения в условиях высокого и переменного давления уплотняемой среды.

1086263

12

17

Составитель И. 11ащенко

Редактор Н. Киштулинец Техред И. Верее Корректор Ю. Макаренко

Заказ 2223/38 Тираж 913 11одпнсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

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