Торцовое контактное уплотнение

 

Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51Ã 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ kgb

"°

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3788981/25-08 (22) 18.07.84 (46) 30.04.86. Бюл. ¹ 16 (71) Институт ядерной энергетики

АН БССР (72) Н.М. Горбачев и В.И. Мишин (53),62-762(088.8) (56) Марцинковский В. А. Бесконтактные уплотнения роторных машин. М. : Машиностроение, 1980, с. 169, рис.87. (54)(57) ТОРЦОВОЕ КОНТАКТНОЕ УПЛОТНЕННЕ включающее вращающееся и невращающееся уплотнительные кольца, укрепленные в обоймах и поджатые друг к другу упругим элементом, при этом невращающееся: уплотнительное кольцо с обоймой охватывает аксиаль1 но подвижную втулку и образует с пас+ ледней камеру для запирающей жидкости, которая соединена с кольцевой канавкой, выполненной на рабочей

° поверхности невращающегося уплотнительного кольца, разделяющей рабочую поверхность на две рабочие дорожки, причем на поверхности наружной рабочей дорожки выполнена группа канавок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения герметичности уплотнения, между аксиально подвижной втулкой и охватывающей ее обоймой образована дополнительная камера, которая соединена с группой канавок, причем аксиально подвижная втулка и обойма соединены кинематически посредством пружины.

1227881

Изобретение относится к энергетическому и химическому машиностроению и может быть использовано в турбинах, насосах и перемешивающих устройствах.

Целью изобретения является повышение герметичности уплотнения за счет поддержания плоскопараллельной формы уплотнительной щели при" малых зазорах.

На фиг.1 изображена конструкция торцового контактного уплотнения; на фиг. 2 — эпюра сил, действующая на кольцо.

На валу 1 укрепляется вращающееся уплотнительное кольцо 2, установленное в обойму 3. Невращающееся уплотнительное кольцо 4 вклеивается в обойму 5. Затем кольца, установленные в обоймах, притираются до неплоскостности менее 0,5 мкм. К обойме 5 и корпусу 6 узла приваривает,ся сильфон 7, который прижимает невращающееся кольцо к вращающемуся.

Внутри указанной сильфонной сборки устанавливается втулка 8 с резиновым кольцом 9, которое уплотняет пространство между втулкой 8 и кольцом 4 и резиновым кольцом 10, также уплотняющим пространство между втулкой 8 и обоймой 5. Втулка 8 имеет переменное сечение и может перемещаться в осевом направлении. В обойму 5 ввинчивается кольцо 11 с прикрепленной к нему пружиной 12.

Пружина кинематически связывает обойму 5 и втулку 8 и влияет на положение втулки. В пространстве между кольцом, втулкой и обоймой организована камера А запирающей яидкости, соединенная посредством отверстия в кольце 4 с кольцевой канавкой на рабочей поверхности и уплотненная резиновыми кольцами 9, 10 и 13.

Кольцевая канавка делит рабочую поверхность на две рабочие дорожки.

Между втулкой 8 и обоймой 5 организована дополнительная камера Б, соединенная при помощи отверстий в обойме 5 и кольце 4 с группой канавок, расположенных на наружной рабочей дорожке кольца, и уплотненная резиновыми кольцами 10 и 14. Перемещение втулки 8 в осевом направлении ограничено стопорным кольцом 15 и жесткостью пружины.

Торцовое контактное уплотнение работает следующим образом.

В начальный момент времени, после того, как уплотнительные кольца 2 и 4 прижаты друг к другу сильфоном 7, изменяется напряженное состояние колец, плоскостность рабочих поверхностей нарушается. Положение втулки

8 с резиновым кольцом 9 определяется жесткостью пружины 12. При этом резиновое кольцо 9 занимает промежуточное положение среди его возможных положений (осевое перемещение втулки ограничено стопорным кольцом 15 и жесткостью пружины 12 и, как следствие этого, положение резинового кольца 9 ограничено слева сечением кольца, проходящим через центр масс, справа нерабочим торцом кольца). Затем камера А заполняется запирающей жидкостью под давлением на 0,2 ИПа большим, чем давление в уплотняемой полости. Одновременно происходит заполнение уплотнительной щели и камеры Б. Изменяется силовая схема аксиально-подвижного кольца 4, кольцо подвергается деформации. В результате форма уплотнительной щели отклоняется от плоскопараллельной, что приводит к понижению герметичности, а следовательно, и надежности. При конфузорной форме уплотнительной щели давление в камере Б, соединенной с группой канавок, увеличивается. Изменяется перепад давления, действующий на втулку 8. Втулка перемещается влево, чему способствует также пружина 12. Силовая схема кольца изменяется таким образом, что появляется опрокидывающий момент относительно центра масс кольца, который приводит к такой деформации кольца, что происходит восстановление плоскопараллельной формы уплотнительной щели. Таким образом, камера Б является чувствительным элементом по отношению к форме уплотнительной щели и при отклонении формы щели от плоскопараллельной давление в камере Б изменяется, что приводит к изменению перепада давления, постоянно действующего на втулку. Втулка при этом перемещается, изменяется положение вторичного уплотнения — резинового кольца 9.

Зто приводит к изменению силовой схемы кольца. Возникает опрокидывающий момент относительно центра масс кольца. Кольцо деформируется таким образом, что происходит восстановление плоскопараллельной формы уплотнительной щели.

1227881

Составитель И.Пащенко

Техред И. Верес 1 орректор И.МУска

Редактор А.Гулько

Заказ 2277/38 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Аналогично происходит работа при диффузорной форме уплотнительной щели.

При вращении вала запирающая жидкость смазывАет трущиеся поверхности и предохраняет их от контакта. жар

/ ПАСС