Лабиринтное винтовое уплотнение

 

ЛАБИРИНТНОЕ ВИНТОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ для узлов с вращающимися валами , содержащее гладкую цшшндрическую поверхность на статоре и винтовые канавки в виде резьбы на роторе, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности уплотнения, на выступах винтовой резьбы ротора вьшолнена дополнительная винтовая нареяка, канавки которой имеют меньший угол подъема по сравнению с основной резьбой и о динаковое с ней направление.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gyp P 16 J 15/447

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ, Я

Н ABTOPCHGMV СВйДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3613617/25-08 4 (22) 24.05.83 (46) 23.05.84 ° Бюл. ¹ 19 (72) В.Н ° Буяновский (53) 62-762 (088.8) (56) 1. Экспресс-информация ВИНИТИ, сер. "Детали машин", М, №- 18, 1977, с.20 (прототип). (54) (57) ЛАБИРИНТНОЕ ВИНТОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ для узлов с вращающимися валами, со держащее гладк ую цилиндриче скую поверхность на статоре и винтовые канавки в виде резьбы на роторе, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности уплотнения, на выступах винтовой резьбы ротора выполнена дополнительная винтовая нарезка, канавки которой имеют меньший угол подъема по сравнению с основной резьбой и одинаковое с ней направление.

109385!

"ет тое

Фхввео ШШ потеет, r. тетерев,тв.Проехтвев, 4

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для уплотнения узлов с вращающимися . валами.

Известны безконтактные винтовые 5 уплотнения, содержащие на одной детали узла одно- или многозаходную резьбу, а другая деталь уплотнения имеет гладкую цилиндрическую поверхность. При вращении вала создается нано10 ской эффект, обеспечивающий уплотнение Ц.

Недоста гком устройства является невысокая уплотняющая способность эа счет перетока уплотняемой жидкости в зазоре между ротором и корпусом.

Цель изобретения- повышение эффектив ности уплотнения и надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в уплотнении, содержащем .гладкую цилиндрическую поверхность на статоре и винтовые канавки в виде резьбы на роторе, на выступах основной винтовой резьбы ротора выполнена дополнительная винтовая на резка,:.-анавки которойимеют меньшийугол

25 подъема по сравнению с основной резьбой иодинаковое сией направление, На чертеже показано винтовое уплотнение, продольный разрез.

Лабиринтное винтовое уплотнение содержит на одной (подвижной или неподвижной ) детали узла, например на валу 1, резьбовую .нарезку 2, а другая деталь в вид втулки 3 уплотнения выполнена с гладкой цилиндри- 35 ческой поверхностью.

Резьбовая нарезка 2 выполняется одно- или многозаходной. Между валом и втулкой 3 предусмотрен гарантированный зазор 4.

Согласно изобретению на выступах резьбовой нарезки 2 выполнена дополнительная винтовая нарезка 5 с канав; ками меньшего угла подъема, чем у основной резьбовой нарезки 2, и 45 одинакового с ней направления. Уплотнение разделяет рабочую полость 6 и окружающую среду 7.

Винтовое уплотнение работает следующим образом, 50

В зазоре между втулкой 3 и валом 1 с резьбой находится уплотняемая жидкость. При вращении вала 1 создается насосное действие, обеспе3 чивающеа уплотняющий эффект. Часть уплотняемой жидкости находится в винтовых канавках, а другая — в зазоре 4 между валом и втулкой. Кинематика движения уплотняемой жидкости в канавках и в заэопе существенно отличается: в канавках жидкость вращается со скоростью, близкой к скорости вала 1, а в зазоре она отстает из-за подтормаживания силами вязкости. Перепад давления на упло ненни, возникающий вследст-. вие насосного эффекта, соэдаваемоro основной резьбовой нарезкой 2, препятствует распространению уплотняемой жидкости к выходу из уплотнения в окружающую среду 7.

Возвращаемые объемы жидкости частично поступают в зазор между валом и втулкой 3 и перемещаются вдоль зазора по пути наименьшего сопротивления.

В результате в винтовом уплотнении существует постоянная циркуляция уплотняемой жидкости: зазор— винтовая канавка — зазор.

Повышение гидравлического сопротивления в зазоре способствует уменьшению утечек через него и повышению уплотняющей способности устройства. Достигают этого посредством дополнительной винтовой нарезки 5 на выступах основной резьбовой нарезки 2, которая совмещает в себе свойства лабиринтного и винтового уплотнений. Вследствие этого путь частицы жидкости, проходящей по зазору 4 и канавкам дополнительной винтовой нарезки 5, возрастает.

Кроме того, дроссельный эффект, создаваемый на втулке 3 канавками винтовой нарезки 5, увеличивается многочисленными пиками давления, создаваемыми на втулке уплотняемой жидкостью в области набегающей кром" ки 8 дополнительной винтовой нарезки 5. Угол подъема дополнительной винтовой нарезки 5 и ее ширину выбирают несколько меньшими, чем у основной резьбы резьбовой нарезки 2, и определяют в основном опытным путем учитывая особенности кинематики движения жидкости в зазоре 4.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении эффективности уплотнения за счет повышения гидравлического сопротивления цели иэ-за дополнительной нарезки.