Устройство для уплотнения вращающегося вала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ -ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА, содержащее корпус, подвижное относительно корпуса уплотнительное кольцо, образующее с валом радиальный зазор, и подшипник качения , отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения габаритов и псвышения надежности за счет повышения жесткости вала путем уменьшения массы вращающихся деталей, на валу выполнен кольцевой выступ, а подшипник размещен между корпусом и уплотнительным кольцом, закрепленным на подшипнике с возможностью вращения и осевого перемещения относительно корпуса и вала, и подпружинен в сторону торца кольцевого выступа с возможностью контактирования с ним, при этом между корпусом и уплотнительным кольцом образован уплотнительный зазор, а радиальный зазор выполнен с наперед заданной величиной, большей величины радиальных биений вала. (Л ел 4 1чЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(5D F 16 J 1534

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "

Н А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3666946/25-08 (22) 29. 11.83 (46) 23.04.85. Бюл. № 15 (72) В. И. Безуглый и А. Г. Давыденко (53) 62-762 (088;8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 830061, кл. F 16 J 15/447, 1979. (54) (57) УСТРОЛСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА, содержа щее корпус, подвижное относительно корпуса уплотнительное кольцо, образующее с валом радиальный зазор, и подшипник качения, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения габариÄÄSUÄÄ 1151742 A тов и павышения надежности за счет повышения жесткости вала путем уменьшения массы вращающихся деталей, на валу выполнен кольцевой выступ, а подшипник размещен между корпусом и уплотнительным кольцом, закрепленным на подшипнике с возможностью вращения и осевого перемещения относительно корпуса и вала, и подпружинен в сторону торца кольцевого выступа с возможностью контактирования с ним, при этом между корпусом и уплотнительным кольцом образован уплотнительный зазор, а радиальный зазор выполнен с наперед заданной величиной, большей величины радиальных биений вала.

1151742

ВНИИПИ Заказ 2292/26 Тираж В98 Подписное

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

Изобретение относится к щелевым уплотнениям между корпусом и вращающейся деталью и может быть использовано при создании щелевого уплотнения вала с уплотняющим кольцом в условиях воздействия на последнее перепадов давлений порядка

200 — 300 кгс/см при радиальных перемещениях вала, например для центробежного насоса.

Известно устройство для уплотнения вращаюшегося вала, содержащее уплотнительное кольцо, расположенное соосно на валу с зазором, соединенное с корпусом посредством упругой втулки, закрепленный на валу стакан, между внутренней поверхностью которого и наружной поверхностью кольца 1 расположены тела качения (1).

Однако в известном устройстве требуется наличие специальной системы охлаждения и смазки подшипника. Кроме того, оно характеризуется большими осевыми габаритами уплотнительного узла, так как втулка должна иметь определенную длину (вылет консоли) для обеспечения возможности радиального перемещения уплотнительного кольца синхронно с валом при упругих прогибах вала; наличием больших вращающих- 25 ся масс стакана, что снижает жесткость вала; большими окружными скоростями шарикоподшипника, что снижает долговечность шарикоподшипника и, следовательно, уплотнения; невозможностью работы при высоких, порядка 200 — 300 кгс/см, рабочих давлениях, так как упругая втулка, соединяющая уплотнительное кольцо с корпусом, должна иметь малую жесткость и в то же время выдерживать перепад давления такой, как и на уплотнительном кольце. Требования прочности при больших перепадах давления заста вляют уп ругу ю втулку дел ать толстой, что увеличивает ее жесткость. Более жесткая (из соображений прочности) втулка препятствует перемещениям кольца вслед за радиальными перемещениями вала. Ради- 40 альные перемещения вала могут быть вызваны его упругими прогибами или перемещениями вала вместе с опорами или при применении упругодемпферных опор.

Цель изобретения — упрощение конструк45 ции, уменьшение габаритов и повышение надежности за счет повышения жесткости вала путем уменьшения массы вращающихся деталей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для уплотнения вращающегося So вала, содержащем корпус, подвижное относительно корпуса уплотнительное кольцо, образующее с валом радиальный зазор, и подшипник качения, на валу выполнен кольцевой выступ, а подшипник размещен между корпусом и уплотнительным кольцом, закреп- ленным на подшипнике с возможностью вращения относительно корпуса и осевого перемещения относительно корпуса и вала, и подпружинен в сторону торца кольцевого выступа с возможностью контактирования с ним, при этом между корпусом и уплотнительным кольцом образован уплотнительный зазор, а упомянутый радиальный зазор выполнен с наперед заданной величиной, большей величины радиальных биений вала.

На чертеже представлено предложенное устройство, продольный разрез.

В корпусе 1 на подшипниках (не показаны) установлен вал 2. Уплотняющий зазор 3, разделяющий полости высокого А и низкого Б давлений, образован между корпусом 1 и уплотнительным кольцом 4. Для обеспечения минимального уплотняющего зазора 3 кольцо 4 установлено в корпусе 1 при помощи подшипника 5 и в исходном состоянии прижато своей упорной поверхностью — буртом 6 к уплотнительному торцу кольцевого выступа 7 при помощи пружины 8. Выступ 7 жестко закреплен на валу 2. Направление течения жидкости показано стрелкой.

В рабочих условиях кольцо 4 под действием усилия пружины 8 и перепада давления между полостями А и Б прижато своим упорным буртом 6 к выступу 7 и вращается вместе с ним. Составляющая величины усилия прижатия от перепада давлений между полостями А и Б регулируется размерами упорного бурта (диаметры D, и Dq). Под действием радиальной или дисбалансной нагрузки вал 2 перемещается, например, вместе с упругодемпферными опорами (упругодемпферные опоры не показаны) в радиальном направлении относительно корпуса 1.

Уплотнительный торец выступа 7 скользит относительно упорного бурта 6 кольца 4.

Уплотняющий зазор 3 остается постоянным, так как радиальное перемещение подшипника 5 вместе с кольцом 4 существенно меньше радиального перемещения вала 2.

Применение предложенного устройства по сравнению с известным уплотнением позволит упростить конструкцию уплотнения путем упрощения системы смазки подшипника (в предлагаемом устройстве охлаждение и смазка подшипника осуществляются компонентом, протекающим через уплотнение), уменьшить габариты уплотнения, повысить жесткость вала путем уменьшения массы вращающихся деталей, увеличить долговечность уплотнения за счет уменьшения среднего диаметра окружности центров тел качения подшипника, расширить диапазон рабочих перепадов давления до 200 — 300 кг/см за счет исключения упругих элементов конструкции с низкой несущей способностью, уменьшить радиальную нагрузку на подшипник уплотнения и повысить срок службы уплотнения.

Устройство для уплотнения вращающегося вала Устройство для уплотнения вращающегося вала 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для перекачивания жидких водных и эмульсионных составов, нефтепродуктов, слабых щелочей и кислот, молока и жидких молочных продуктов

Изобретение относится к торцевому уплотнению

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов и механизмов

Изобретение относится к уплотняющим устройствам вращающихся валов насосов машин и аппаратов химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности

Изобретение относится к уплотнениям между подвижными относительно друг друга валом и корпусом гидравлической машины
Наверх