Торцовое уплотнение

 

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее вра цающийся диск, закрепленный на валу гайкой, и подпружиненную втулку, сопрягающуюся с диском по трущейся поверхйости, отличающ е ес я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, участок вала, сопрягакяцийся с диском, выполнен ступенчатым, а уплотнение , снабжено кольцом, размещенным между диском и гайкой и выполненным с двумя концентрично расположенными поясками, обращенными) в сторону диска ,причем внутренний поясок контактирует с торцом уступа вала.а наружный - образует с диском наперед заданный зазор, величина которого пропорциональна тепловому расширению диска.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСЛУБЛИН з

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДКЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3565266/25-08 (22) 28.01.83 (46) 07.12.84. Бюл. N - 45 (72) Х.И. Муратов, Л.П. Половникова и К.Б. Саранцев (71) Производственное объединение

"Невский, завод" им. В.И. Ленина (53) 62-762(088.8) (56) 1. Герасимов Б.Я. Герметичные уплотнения валов -центробежных компрессорных машин. — "Энергетическое машиностроение", НИИНФОРМТЯЖМАШ, 3-71-1, М., 1970, с. 11, фиг. 1-6. (54)(57) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее вращающийся диск, закрепленный на валу гайкой, и подпружиненную

„Я0.„1! 28038 А втулку, сопрягающуюся с диском по трущейся поверхности, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, участок вала, сопрягающийся с диском, выполнен ступенчатым, а уплотнение снабжено кольцом, размещенным между диском и гайкой и выполненным с двумя концентрнчно расположенными поясками, обращенными> в сторону диска, причем внутренний поясок контактирует с торцом уступа вала а наружный — образует с диском наперед заданный зазор, величина которого пропорциональна тепловому расширению диска.

1128038

Изобретение относится к области уплотнения вращающихся валов, пре"имущественно к торцовым уплотнениям центробежных компрессоров, работающих при высокои окружной скорости скольжения (до 100 м/с) и малой удельной нагрузке в зоне контакта (2-3 кгс/см ).

Известны торцовые уплотнения, в которых вращающийся уплотнительный диск насажен на. вал и прижат к тор- 10 цовому уступу вала специальной гайкoe (13

Недостаток таких уплотнений заключается в том, что от гайки к диску при сборке уплотнения приклады- 15 ваются неконтролируемые осевые усилия, создающие в теле диска сжимающие несимметричные напряжения, вызывающие деформацию диска. Это создает условия для нарушения перпенди- 2б кулярности трущейся поверхности уплотнительного элемента диска к оси вращения. Кроме того, в такой конструкции возникают дополнитель-. ные сжимающие,осевые усилия на диск 25 от нескомпенсированных тепловых расширений диска вдоль оси.

Суммарное воздействие отмеченных . отрицательных факторов приводит к нарушению равномерности распределения температуры в окружном направлении трущейся поверхности, к потере плоскостцой поверхности трения, к значительному увеличению протечек уплотняющей жидкости в сторону проточ- З5 ной части компрессора, к уменьшению ресурса работы уплотнения, вследствие усиления факторов износа как из-за неравномерного распределения усилий: в зоне контакта, так и из-за непреду 40 смотренных течловых напряжений в . уплотнительном элементе диска, вызванных тепловыми деформациями. диска.

Целью изобретения является повышение надежности уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, содержащем вращающийся диск, закрепленный на валу гайкой, и подпружиненную втулку, сопрягающуюся с диском по трущейся поверхности, участок вала, сопрягающийся.с диском, выполнен ступенчатым, а уплотнение снабжено кольцом, размещенным между диском и гайкой и выполненным с двумя концентрично рас-5> положенными поясками, обращенными в сторону диска, причем внутренний поясок контактирует с торцом выступа вала, а наружный — образует с диском наперед заданный зазор, величина которого пропорциональна тепловому расширению диска.:

На фиг 1 показано предлагаемое торцовое уплотнение в рабочем положении,продольный разрез, на фиг. 2— положение допалнительного кольца между диском и гайкой, когда длина посадочного участка вала меньше осевой длины диска, на фиг. 3 — - положение дополнительного кольца между диском и гайкой, когда длина посадочного участка вала больше осевой длины диска.

Торцовое уплотнение имеет корпус

1, в котором размещена неподвижная втулка 2 с пружинами 3. Контактная поверхность 4 уплотнительного элемента 5 втулки 2 сопрягается с контакт( ной поверхностью 6 уплонительного элемента 7 диска 8, насаженного на вал 9 и уплотненного резиновым кольцом 10. Между уплотнительным диском

8 и гайкой 11 дополнительно установутено кольцо 12.. Кольцо 12 имеет внутренний поясок 13 (фиг. 2 и 3) и наружный поясок 14, расположенные в радиальной плоскости. Внутренний поясок

13 кольца прижат гайкой 11 к торцовому уступу 15 вала 9. Наружный поясок

14 кольца 12 образует осевой зазор S с диском 8. Величина зазора 5 пропорциональна тепловому расширению диска 8 вдоль оси.

Наличие двух поясков 13 и 14 на кольце 12 позволяет прн сборке уплотнения легко обеспечить заданную величину осевого зазора 9 между диском 8 и кольцом 12. Это также облегчает ремонтные работы с использованием запасных частей.

Так, при фактическом зазоре 5 больше заданного подрезается внутренний поясок 13 кольца 8, сопрягающийся с торцовым уступом 15 вала 9, и кольцо 12 смещают вдоль оси в сторону диска 8. При фактическом зазоре меньше заданного подрезается наружный поясок 14 кольца 12 и зазор Я увеличивается на заданную величину.

После сборки уплотнения неподвижная втулка 2 под действием пружин 3 смещает диск 8 вдоль оси на величину осевого зазора 3 и прижимает

его к внешнему пояску 14 кольца 12.

В I

При этом осевое усилие со стороны гайки 11, прижимающей кольцо 12 к тор1128038 4 контактной пары, уменьшаются протечки уплотняющей жидкости из полости 4 в газовую полость Б, что повышает . надежность работы уплотнения, увеличивает срок его службы.

3, цовому уступу 15 вала 9 на диск 8 не передается и сохраняется возможность свободного тейлового расширения диска 8 в сторону осевого зазора. 5 . Это обеспечивает сохранение первоначальной плоскости поверхностей 4 и 6 уплотнительнЫх элементов 5 и 7 и их перпендикулярности к оси вращения вала 9. При этом исключается появление дополнительных усилий в зоне контакта вследствие потери плоскостности, обеспечивается равномерность распределения температур и давлений в окружном направлении

Таким образом, использование предлагаемого технического решения по зволяет уменьшить безвозвратные потери уплотняющей жидкости в технологических линиях; повысить сортность ,продукции, увеличить срок службы уплотнения, повысить надежность его работы.

1128038

ЗНЗИЙИ акаэ 9007/2б Тираж 912 Иоддиаков

Фецпиаа ШВ затеет", г,Уз ород, ув.йроватыва, 4