Торцовое уплотнение ротора насоса

 

СОК 3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

>< ÃÑà@ð ö „,, 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3855551/25-06 (22) 19.02.85 (46) 23.03.86; Бюл. В 11 (71) Государственный проектный институт Укрводоканалпроект" (72) Л.М,Гребан и В.Ф.Осадчий (53) 621.671(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 152177, кл. F 04 D 29/08, 1961 °

Авторское свидетельство СССР

У 1078163, кл. F 16 J 15/34, 1982.

Марцинковский В.А. Бесконтактные уплотнения роторных машин. — М.: Машиностроение, 1980, с. 162, рис. 85в. (54)(57) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ РОТОРА

НАСОСА, содержащее установленные в корпусе вращающееся и невращающееся ю

„Я0„„1219839, A (д) у Р 04 D 29/16; F 16 J 15/34 уплотннтельные кольца,:последнее из которых поджато к первому пружинами и снабжено на торце кольцевой канавкой, сообщенной равномерно расположенными по окружности каналами с наружной поверхностью невращающегося кольца, сообщенной с уплотняемой полостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения КПД и увеличения межремонтного ресурса путем сокращения утечек и снижения износа уплотнительных колец, невращающееся кольцо соединено с корпусом шарнирными наклонными связями, причем точка крепления каждой связи с корпусом расположена перед точкой ее крепле- ния к кольцу по направлению. вращения вращающегося кольца.

1 1219839

Изобретение относится к насосостроению, касается конструкции торцового уплотнения ротора насоса и может быть использовано в центробежных насосах, в частности в грунтовых, S перекачивающих абразивные гидросмеси.

Цель изобретения — повышение КПД и увеличение межремонтного ресурса путем сокращения утечек и снижения износа уплотнительных колец. 10

На фиг.l изображено торцовое уплотнение ротора насоса, продольный разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.l (развернуто); на фиг.3 - схема установки торцового уплотнения $5 в грунтовом насосе.

Торцовое уплотнение ротора насоса содержит установленные в корпусе 1. вращающееся 2 и невращающееся 3 уплотнительные кольца, последнее иэ 20 которых поджато к первому пружинами

4 и снабжено на торце кольцевой канавкой 5, сообщенной равномерно расположенными по окружности каналами

6 с наружной поверхностью.невращающегося кольца 3, сообщенной с. уплотняемой полостью 7. Невращающееся кольцо 3 соединено с корпусом l.шар нирными наклонными связями 8, при:чем точка 9 крепления каждой связи 30 с корпусом 1 расположена перед точкой 10 ее крепления к кольцу 3 по направлению вращения вращакяцегося кольца 2 (показано стрелкой) ° Торцовое уплотнение может быть размещено во всасывающем патрубке грунтового насоса со стороны ведомого диска 11 рабочего колеса 12, при этом патрубок служит корпусом 1 уплотнения, горловина колеса 12 — вращающимся кольцом 2, а полость за ведомым диском 11 — уплотняемой полостью 7, в которую под давлением подается промывочная жидкость (фиг.3), Зазор между уплотнительным кольцом 3 и корпусом 1 уплотнения герметиэирован кольцами 13 из эластичного материала.

N = — — ——

1 + ftgg

Торцовое уплотнение ротора в составе грунтового насоса работает следукщим образом.

11ри остановленном насосе уплотнительное кольцо 3 под действием упругости пружин 4 поджимается к торцу кольца 2, расположенного на диске ll рабочего колеса 12, полностью перекрывая зазор между кольцами 2и 3.

При запуске насоса в уплотняемую полость 7 подается промывочная жидкость, затем включается главный двигатель (не показан). При начале вращения рабочего колеса 12 возникают силы трения между торцами уплотнительных колец 2 и 3, стремящиеся повернуть уплотнительное кольцо 3 в направлении вращения кольца 2.

Уплотнительное кольцо 3 удерживается от поворота шарнирными связями

8, которые разгружают от гориэонталь- ых сил пружины 4. Благодаря наклону связей 8 на уплотнительное кольцо 3 передается сила, стремящаяся сжать пружины 4 и отвести кольцо 3 от вращающегося кольца 2 ведомого диска 11.

В этих условиях сила, сжимающая трущиеся поверхности, определяется по формуле где N — нормальная сила в контакте трущихся поверхностей;

P — суммарное усилие сжатия пружин;

f — коэффициент трения скольжения трущейся пары; с(— угол наклона связей к плоскости контакта.

Когда f = 0,5, а o(= 45, нормальная сила N меньше сжимакнцих сил р пружин 4 в 1,5 раза, т.е. при начале вращения рабочего колеса 12 контакт трущихся поверхностей разгружается.

При работе грунтового насоса с подачей в полость 7 промывочной жидкости происходит переток ее на всасывающую сторону насоса по зазору между торцами уплотнительных колец 2 и 3.

В связи с тем, что давление жидкости на наружную поверхность уплотнитель" ного кольца 3 в сторону кольца 2 рабочего колеса 12 и усилие сжатия пружин 4 неизменны, а давление со стороны зазора между кольцами 2 и 3 изменяется в зависимости от величины заsopa и шунтирующего расхода по каналам 6 (максимальное давление при отсутствии зазора и уменьшение давления при увеличении зазора), уплотнительное кольцо 3 отходит от торца ведомого диска до тех пор, пока не наступает равновесие действующих на не- . го сил. Э Ро позволяет получить минимальный зазор между торцами уплотнительных колец 2 и 3, обеспечивающий их минимальный износ и незначительную величину протечек из полости 7

А-А

В г

Асе. Л

ВНИИПИ Заказ 1309/46 Тираж 586 Подписное

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

3 1 во всасывающий патрубок, что дает значительное снижение подачи чистой промывочной жидкости в зону уплотнения. Дополнительно к этому крепление унлотнительного кольца Э к корпусу 1 наклонными шарнирными связями 8 обеспечивает в начале вращения ротора на219839

4 соса автоматическое снижение трения в зоне контакта уплотнительных колец

2 и 3, имеющего место до набора рото" ром номинального числа оборотов и выходе насоса на рабочий режим, Фем самым снижая износ при запусках и оста ковках насоса.