Контактное торцовое уплотнение

 

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У с

8,у 7 у 5 3

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3781092/25-08 (22) 10.08.84 (46) 30.01.86. Бюл. У 4 (71) Институт ядерной энергетики

АН БССР (72) Н.М. Горбачев и В.И. Мишин (53) 62-762(088.8) (56) Патент ФРГ Р 2711344, кл. Р 16 J 15/34, 1979. (54) (57) КОНТАКТНОЕ ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее вращающееся и неподвижное уплотнительные кольца, на наружных цилиндрических поверхностях которых размещены средства термоизоляции, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, средства термоизоляции выполнены в виде кожухов, закрепленных на уплотнительных кольцах, и образующих с последними камеры в виде кольцевых ка.— пиляров с расширенной частью, расположенной со стороны рабочих поверхностей уплотнительных колец, причем расширенная часть частично заполнена жидким металлом.

1208388

Составитель В. Красильников

Редактор T. Митейко Техред А.Бабинец Корректор С. Черни

Заказ 232/50 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4!5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к машиностроению, а именно к уплотнениям вра— щающихся валов машин и аппаратов.

Цель изобретения — повышение на— дежности торцового уплотнения за счет выравнивания температур в кольцах трения и уменьшения термодеформации.

На чертеже изображено предлагаемое контактное торцовое уплотнение.

Уплотнение состоит из укрепленного на валу 1 вращающегося уплотнительного кольца 2, к которому сильфоном 3 прижато неподвижное уплотнительное кольцо 4, укрепленное посредством сильфона 3 на корпусе 5.

Наружная цилиндрическая поверхность вращающегося кольца 2 охвачена кожухом 6 и образует с ним камеру, имеющую вид кольцевого капилляра с расширенной частью, которая расположена со стороны рабочей поверхности кольца 2 на радиусе, большем относительно цилиндрической части кольцевого капилляра.

Наружная цилиндрическая поверхность неподвижного кольца 4 и кожух

? также образуют камеру в виде кольцевого капилляра с расширенной частью, расположенной со стороны рабочей поверхности кольца 4. Расширенная часть кольцевых капилляров частично заполнена жидким металлом 8 и 9, а в цилиндрической части капилляра нахоцится разреженный газ, обладающий низкой теплопроводностью.

Уплотнение работает следующим образом.

При нормальном режиме работы уплотнения тепло, выделяющееся от трения колец 2 и 4, отводится через слой жидкого металла 8 и 9, заполняющего расширенную часть кольцевых капилляров, образованных наружными цилиндрическими поверхностями колец 2 и 4 и кожухами 6 и 7.

Разреженный газ, заполняющий цилиндрическую часть кольцевого капилляра, выполняет роль теплоизоляции, выравнивается температура в уплотнительных кольцах и уменьшается их термо1О деформация что способствует поддержанию плоскопараллельной формы зазора между рабочими поверхностями колец 2 и 4, При переменных режимах работы, а также при возможных экстремальных условиях, характеризующихся повышенным тепловыцелением в паре трения, резко повышается температура рабочих поверхностей колец трения. Тепло, отводящееся через

2п жидкий металл 8 и 9, нагревает его и металл, расширяясь, частично заполняет кольцевой капилляр. Поверхность теплоиэолирующего покрытия уменьшается, увеличивается теплоотZ водящая поверхность, а следовательно, увеличивается теплоотдача от эоны трения и температура в коль— цах трения выравнивается.

При нормализации условий работы уплотнения происходит обратный процесс. Металл под цействием сил поверхностного натяжения собирается в расширенной части кольцевого капилляра.

Расположение расширенной части кольцевого капилляра вращающегося кольца 2 на радиусе, большем относительно цилиндрической части капилляра, позволяет исключить выдавливание жидкогo металла в кольцевой зазор под действием центробежных сил,