Торцовое уплотнение с регулируемым зазором

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (so4F J 1 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЪЯЬМ - вторичными уплотнениями и сообщенной через узел регулировки с источником давления среды, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения надежности уплотнения путем автомати" ческого регулирования величины зазора уплотнения, оно снабжено дополнительными устройствами регулирования зазора, а невращающееся кольцо трения выполнено ступенчатым по внутренней поверхности с увеличением диаметра ступеней от вращающегося кольца трения, при этом вторичные уплотнения камер расположены на разных ступенях, а узлы регулировки выполнены в виде клапанов, подпружиненных упру- ® гимн элементами разной жесткости, причем жесткость упругих элементов увеличивается по мере удаления камер . от вращаппцегося кольца трения.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3857768/25-08 (22) 22.02.85 . (46) 30.07.86. Бюл, № 28 (71) Куйбьппевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный инсти тут им. акад. С.П.Королева .(72) А.И.Белоусов, С.В. Фалалеев, :В.А.Зрелов и В.Б.Балякин . (53) 62-762(088.8) (56) Патент США № 2805090, кл. 277-3, 1971. (54) (57) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ С РЕГУ-ЛИРУЕМЫМ ЗАЗОРОМ, содержащее вращающиеся и невращающиеся кольца трения, расположенные в корпусе вторичные уплотнения, поджимной элемент, устройство регулирования зазора, выполненное в виде камеры, образованной невращающимся кольцом, корпусом и

„„SU„„1247602 A 1

1247602

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям многорежимных агрегатов.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения за счет автома- тизации регулирования величины зазора.

На чертеже изображено торцовое уплотнение с регулируемым зазором.

Уплотнение состоит из вращающегося 1 и невращающегося 2 колец трения, вторичных уплотнений 3,4 и 5, расположенных в корпусе 6, и поджимного элемента 7. Вторичные .уплотнения 3, 4 и 5 расположены на разных диамет.рах ступеней и образуют камеры 8 и

9, соединенные каналами 10 и 11 с источником давления среды (уплотняемой полостью 12). В каналы установлены узлы регулировки зазора, выполненные в виде клапанов 13 и 14, которые могут быть выполнены в виде поршеньков, перекрывающих проходные сечения каналов. Поршеньки имеют проточки 15 и 16, которые смещены относительно проходных сечений каналов 10 и Il а при совмещении с ни4 ми соедйняют камеры 8 и 9 с уплотняемой полостью. Поршеньки 13 и 14.

:одними торцами взаимодействуют с уп1 лотняемой средой, а другими торцами — с упругими элементами 17 и 18.

При этом жесткость упругого элемента 18 больше жесткости упругого элемента 17. Невращающееся 2 кольцо трения имеет на уплотнительной поверхности гидростатические камеры

19, соединенные дросселями 20 с уплотняемой полостью.

Уплотнение работает следующим образом.

При работе энергомашины гидростатическая камера 19 обеспечивает бесконтактную работу торцового уплотнения с определенным зазором между кольцами трения. Повышение давления в уплотняемой полости 12 (при переходе на наиболее напряженный режим) вызывает раскрытие уплотнения. Величина зазора определяется соотношением гидростатической силы, возникающей в щели уплотнения, и закрывающей силы, равной сумме усилия от поджимного элемента 7 и гидравлической силы от давления уплотняемой среды,,определяемой диаметром расположения

S5 вторичного уплотнения. Повышение уплотняемого давления в бесконтактном торцовом уплотнении вызывает преобладающий рост гидростатического усилия в щели, что приводит к раскрытию уплотнения. Повышение уплотняемого давления приводит также к перемещению поршенька 13 относительно канала 10 и сжатию упругого элемента 17.

При достижении значения давления уплотняемой среды величины, определяемой жесткостью упругого элемента

17, проточка 15 совмещается с каналом 10 и в камере 8 устанавливается давление, равное давлению уплотняемой среды. За счет этого прижимающая сила увеличивается, так как вторичное уплотнение 4 расположено на большем диаметре, чем уплотнение 3.

В уплотнении устанавливается зазор, определяемый силой от среды, обусловленной разностью диаметров расположения вторичных уплотнений 3 и 4.

Жесткость упругого элемента 17 выбирается таким образом, чтобы при повышении уплотняемого давления клапан 13 сработал тогда, когда зазор в уплотнении превысит допустимую величину. Клапан 14 в это время пока закрыт, так как жесткость его упругого элемента 18 выше жесткости упругого элемента 17. При дальнейшем повышении давления в уплотняемой полости 12 (при переходе энергомашины на другой режим работы), когда уплоткение начнет раскрываться, срабатывает клапан 14 и прнжимающая сила увеличивается и определяется диаметром расположения вторичного уплотнения 5. Количество и размер камер определяется условиями работы уплотнения, т.е. диапазоном изменения уплотняемого давления. При понижении давления в уплотняемой полости 12 происходит обратный процесс. Клапан 14 под действием упругого элемента 18 перемещается и перекрывает канал 11.

Высокое давление из камеры 9 стравится через вторичное уплотнение 5 и в камере установится давление окружающей среды, т.е. прижимающая сила определяется уже диаметром расположения вторичного уплотнения 4. При дальнейшем понижении давления в полости 12 закрывается клапан 13. Таким образом, осуществляется автоматическое регулирование величины зазора уплотнения.

1247602

Количеством и размером камер н жесткостью упругих элементов клапанов можно обеспечить требуемые величины зазоров в каждом из режимов работы энергомашины.

Составитель И.Пащенко

Техред Я.Гайдош

Корректор iВ.Синицкая

Редактор А.Долинич

Тираж 880 .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4105/35

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