Торцовое уплотнение

 

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее корпус, в котором установлен вал и два кольца, аксиально подвижное и вращающееся , каждое из которых занрессовано в металлическую обойму, состоящую из нескольких жестко соединенных по торцам колец из материалов с разными коэффициентами температурного расижрения, причем коэффициент температурного расширения колец, составляющих металлическую обойму, увеличиЕ ается в направлении уплотнительнои поверхности, огличаюи(сся тем, что, с целью повыщепия надежности г ч |iметичности путем образования доно.пп , ного гидродинамического радиальнок Mi.ioi нения при заданной температура торшнячм уплотнения, на корпусе и валу жосткс с тановлены с осевым зазором меж.и соГии два диска, иричем во вращаюнге.мся лиске со стороны осевого зазора вьпюлнены радиальные пазы, Ei которых установлены с возможностью поворота на осях лопатки, при этом уплотнение снабжено рычажнь,1ми механизмами , закрепленны.ми одним концом на диске, установленном на валу, средней частью контактирующие с вращающимся кольцом .металлической обоймы с наибол1 П1ИМ коэффициентом темпе|)атурного расширения , а другим концом ко}1тактируют с (О торцовой поверхностью лопаток, причем оси, (Л на которых установлены лопат)и, смещены к зоне контакта с рычажными механизмами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1195099 А (51) 4 F 16 J 15 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3768431/25-08 (22) 15.05.84 (46) 3Q.11.85. Бюл. № 44 (72) А. А. Быковский, Л. И. Быковская, Е. Н. Михайлов и Ю. Н. Пеньков (53) 62-672(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 134986, кл. F 16 J 15/52, 1960.

Авторское свидетельство СССР .№ 1065640, кл.,F 16 J 15/34, 1984; (54) (57) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее корпус, в котором установлен вал и два кольца, аксиально подвижное и вращающееся, каждое из которых запрессовано в металлическую обойму, состоящую из нескольких жестко соединенных ilo торцам колец из материалов с разными коэффициентами температурного расширения, причем коэффициент температурного расширения колец, составляющих металлическую обойму, увеличивается в направлении уплотнительной поверхности, отлпчаюи(.вся T<м, что, с целью повышения надежности метичности путем образования доп«лн <».!<, ного гидродинамического радиальног«) Il,i«l пения при заданной температур» .<ори<и<ог уплотнения, на корпусе и валу ж<»<к< у» тановлены с осевым зазором между . «г<«<< два диска, причем во вращающемся и«:. < со стороны осевого зазора выполнены радиальные пазы, в которых установлены с возможностью поворота на осях лопатки, при этом уплотнение снабжено рычажными м»ханизмами, закрепленными одним концом на диске, установлеHHQM на валу. средней часть<о контактирук>щие с вра<цакццимся кольцом металлической обоймы с наибольшим коэффициентом температурного расширения, а другим концом контактируK)T с торцовой поверхностью лопаток, причем î H, на которых установлены лопат)хи, смещены к зоне контакта с рычажными м«ханизмами.

1195099

Составитель Т, Маклакова

Техред И. Верес Коррекгор I Обручар

Тираж 897 Г1одпис но

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобре гений и оа крытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская наб, . . 4/5

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

Реда кто р М. То вт и н

За к аз 7401/4 i

Изобретение относится к у/1лотнительной технике, в частности к устройствам для герметизации врашаюшихся валов.

Целью изобретения является повышение надежности и герметичности, путем образования дополнительного гидродинамического радиального уплотнения.

На чертеже изображено предлагаемое уплотнениее.

Торцовое уплотнение содержит корпус 1, в котором установлен вал 2, аксиально 10 подвижное кольцо 3 и вращающееся кольцо 4, каждое из которых запрессовано в металлическую обойму., состояшую из жестко соединенных по торцам колец 5, 6 и 7, 8 из материалов с разными коэффициентами

15 температурного расширения. Причем коэффициент температурного расширения колец 5 и 7 больше, чем колец 6 и 8. На корпусе и валу 2 жестко установлены диски 9 и 10 с осевым зазором 11. Во враLLI,àIoùåMñÿ диске !О со стороны осевого зазора 11 выполнены радиальные пазы !2, в которых установлены лопатки 13 с возможностью поворота на осях 14, причем оси 14 смегцены к зоне контакта с рычажными механизмами 15, закрепленными одним концом !6 на диске 10, установленном на валу, средней частью 17 контактирующие с врашаюгцимся копьцом 5 металлической обоймы с наиболыпим коэффициентом температурного расширения, а другим концом 18 контактируют с торцовой поверхностью лопаток.

Акспально подвижное кольцо 3 прижимает.ся к подвижному кольцу 4 с помощью сильфона 19.

Уплотнение работает следующим образом.

Г1ри отсутствии врашения вала 2 и при малых частотах врашения герметизация осуществляется контактным полукольцом 3 торцового уплотнения. При этом уплотнительпые поверхности вращающегося 4 и аксиальIIo подвижного 3 колец, притертые до высокой степени чистоты, прижимаются друг к другу с помошью сильфона 19. Образуется уплотнительная шель,разделяющая полости с уплотняемой и запираюшей средами. В уплотнительной щели при вращении формируется тонкий слой жидкости, который смазывает рабочие поверхности и предохраняет их от повреждений, а также препятствует перетечкам жидкостей из одной полости в другую. Уплотнительные кольца 3 и 4 запрессованы в металлические обоймы, состоящие из титановых 6 и алюминиевых 5 колец. При определенной температуре с помощью притирки обеспечивается плоскостность уплотнительных поверхностей.

При повышении частоты вращения вала 2 растет температура в обойме, изготовленной из разнородных материалов, имеюших различные коэффициенты температурного расширения по длине запрессовки, что с одной стороны обеспечивает неравномерный натяг и возникает изгибаюший момент относительно центра масс сечения кольца 4, благоприятствующий сохранению плоскостности рабочей поверхности колец 3 и 4, а с другой стороны приводит к увеличению диаметра кольца 5, которое через рычажный механизм 16 выдвигает лопатки 13 из пазов

12 диска 10. Высота лопаток 13, выступаюших из пазов 12, увеличивается и при этом лопатки 13 образуют с диском 9 импеллерное гидродинамическое уплотнение, обеспечиваюгцее герметизацию вала.

При максимальной частоте вращения вала 2, когда происходит интенсивный износ колец 3, 4 и повышение их температуры, вызывающие раскрытие стыка колец 3, 4 и нарушение герметичности торцового уплотнения, герметизация вала 2 полностью обеспечивается I идродинамическим импеллерным уплотнением, образуемым лопатками 13 и диском 9.