Торцовое контактное уплотнение

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 F 16 J 15 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3828688/25-08 (22) 09.10.84 (46) 30.06.86. Бюл. № 24 (72) А. А. Молитвин (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 897241, кл. F 16 J 15/34, 1981. (54) (57) ТОРЦОВОЕ КОНТАКТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее расположенное на валу вращающееся уплотнительное кольцо и неподвижное уплотнительное кольцо с разгрузочными поясками, подпружиненные друг к другу, и вторичное уплотнение, расположенное в рабочей полости, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в неподвижном уплотнительном кольце выполнена кольцевая полость, сообщаемая с

„„SU „„1240993 A 1" введенным в устройство источником подачи смазывающей жидкости, а торцовая стенка кольцевой полости, расположенная со стороны вращающегося уплотнительного кольца, выполнена полупроницаемой посредством открытых лунок, ориентированных под острым углом к направлению вращения, а вращающееся уплотнительное кольцо выполнено с равномерно расположенными по торцовой поверхности, обращенной к неподвижному уплотнительному кольцу, коническими усиками из упругоэластичного материала, при этом об щая площадь лунок составляет не более половины площади контакта уплотнительных колец, а общая площадь конических усиков не менее половины площади контакта уплотнительных колец и их длина не более глубины лунок и высоты разгрузочного пояска.

1240993

Изобретение относится к насосостроению, а именно к торцовому контактному уплотнению врашаюшихся валов, и может найти применение для самовсасываюших насосов в судостроении, в турбурах и турбонасосных агрегатах летательных аппаратов при знакопеременных перегрузках.

Целью изобретения является повышение надежности за счет регулировки гидродинамического эффекта.

На фиг. изображено торцовое уплотнение; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3— вид Б на фиг. 1.

Торцовое уплотнение содержит корпус 1 с полостью 2, в которой установлен вал 3 с уплотнительным узлом, отделяющий полость 2 от внешней полости 4. Уплотнительный узел состоит из пары трения уплотнительных колец 5 и 6 и вторичного уплотнения 7. В корпусе 1 на валу 3 неподвижное кольцо 6 подпружинено элементом 8. В кольце 6 выполнена кольцевая полость 9, сообщенная с источником давления жидкости посредством обратного клапана 10 лепесткового типа через канал 11. Торцовая стенка неподвижного кольца 6 выполнена полупроницаемой посредством открытых ориентированных под острым углом а (см. фиг. 2) к вектору F вращения лунок 12. Полупроницаемость обеспечивается за счет пористости донных частей лунок. Пористость составляет не меньше

70 — 80Я к структуре металла. Глубина лунок

12 составляет 0,5-- 1, мм, плотность их — Норядка (1 — 2) 10 штук на 1 см .

Неподвижное кольцо 6 выполнено из упpyro эластичного материала с усиками 13.

Установлено оно на валу 3 и закреплено в корпусе 1. Усики 13 ориентированы навстречу лункам 12. Общая. плошадь лунок составляет не более половины общей площади контакта колец. Плотность усиков 13 составляет примерно такой же порядок как и лунки.

Общая площадь их может составлять больше площади контакта колец. Длина уса равна не более глубины лунки 12 и высоты поясков 14.

Форма усиков 13 может быть различной, и они крепятся самотканно или наклейкой.

Торцовое уплотнение имеет разгрузочный поясок 14. Размеры пояска 14 выбираются из условий режима работы и применяемого материала.

1О

Зо

Уплотнение работает следующим образом.

В процессе самовсасывания вал 3 центробежного насоса врашается вхолостую, в связи с чем торцовое уплотнение работает в неблагоприятных условиях режима трения

«всухую»: Чтобы избежать этого перед пуском от источника давления по стрелке (», через обратный клапан 10, по каналу 11 заполняют кольцевую 9 полость смазываюшимся жидким веществом. Вытекание жидкости из полости 9 предотвращается обратным клапаном 10 лепесткового типа. При положительном значении перепада давления, т. е. когда давление в кольцевой полости 9 больше, чем в полости 2, смазываюшая жидкость через поры металла в днищах лунок 12 заполняет лунки, которые становятся неистощаемым источником подпитки и смазки торцовых поверхностей элементов колец 5 и 6. При этом усики 13, выполненные из прочного фторополимерного материала, хорошо извлекают смазываюшую жидкость из лунок 12 и надпоясковой зоной колец создается дополнительный гидродинамический барьер. При вра— шении вала 3 и подвижного кольца 5 пружины 8 разжимаются и обеспечивают надежное прижатие колец. При этом в кольцевой камере возникает дополнительная гидродинамическая сила, которая действует в направлении действия осмотической силы и создает на торцовых поверхностях дополнительный гидрогерметизируюший эффект. Если перепад давления меняет знак, т. е. давление в полости 2 будет больше, чем в кольцевой камере и полости 4, то уплотнение не раскроется, так как давление в полости 2 действует на кольцо 6 в сторону его прижатия на большую поверхность, чем на раскрытие.

В эту же сторону действуют пружины 8 и осмотические силы.

Таким образом, раскрытие пары трения не произойдут ни при положительном, ни при отрицательном знаке перепада давления. Поскольку кольцевая полость 9 заполняется жидкостью до пуска насоса, то можно предотвратить режим сухого трения и выход из строя уплотнения. Кроме того, появилась возможность регулировать гидродинамический эффект на торцовых поверхностях уплот нительных колец, так как подпитку смазываюшей жидкости можно производить в любой момент работы уплотнения и насоса.

Уплотняюшая способность повышается в

4 — 5 раз, а срок службы увеличивается в

2 раза.

1240993

Фиг. 2

Еио Е

Составитель И. Пащенко

Р l31, I(:р 11. Слободяник Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Зака 3472, 12 Тираж 880 Г1< до ис нос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

; о дела и и.-.обретении и открытий

113035. Москва, Ж--35, Р "ушская наб., л. 4/5

Филиал ППП «Г1атент», г. Ун<город, ул. Проектная, 4