Стояночное уплотнение манжетного типа

 

Изобретение относится к области машиностроения и позволяет обеспечить работоспособность манжеты при знакопеременном нагружении перепадом давления вследствие применения установленного со стороны уплотняемой полости и связанного с корпусом манжеты ограничителя усовершенствованной конструкции. Выступ этого ограничителя охватывает губку манжеты с образованием зазора между обращенными друг к другу поверхностями ограничителя и губки. Одновременно зазор соединен каналами с уплотняемой полостью. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л со о ел ; 00 со N)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (S1) 4 F 16 J 15/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 806963 (21) 3978627/25-08 (22) 20.11.85 (46) 23.04.87. Бюл. Ф 15 (72) Г.M. Кукин, Ю.M. Забалуев.

Б.M. Громыко, Е.M. Матвеев, А.Т. Лавриков и Г.А. Голубев (53),62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 806963, кл. F 16 J 15/32, 1979. (54) СТОЯНОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ИАНЖЕТНОГО

ТИПА (57) Изобретение относится к области машиностроения и позволяет обеспечить работоспособность манжеты при знакопеременном нагружении перепадом давления вследствие применения установленного со стороны уплотняемой полости и связанного с корпусом манжеты ограничителя усовершенствованной конструкции. Выступ зтого ограничителя охватывает губку манжеты с образованием зазора между обращенными друг к другу поверхностями ограничителя и губки. Одновременно с зазор соединен каналами с уплотняемой полостью. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1305483

3S

50

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к уплотнениям вращающихся валов, и является усо вершенствованием устройства по авт.св. У 806963.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения при знакопеременном нагружении перепадом давления.

На фиг.1 изображено, стояночное уплотнение, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1.

Манжета 1 установлена во втулке 2 и вместе с сопряженным с ее корпусом опорным элементом 3 и ограничителем

4 радиальной деформации закреплена пружинным кольцом 5, ограничивающим осевые размеры посадочного гнезда под манжету 1 во втулке 2 со стороны уплотняемой полости 6.

Втулка 2 скреплена с валом 7 и герметизирована относительно него например, с помощью уплотнения 8.

Эластичная губка 9 манжеты 1 с рабочей кромкой 10 поджимается браслетной пружиной 11 к кольцевому выступу 12 корпуса 13 гидравлического агрегата и обеспечивает при отсутствии вращения вала 7 надежное перекрытие зазоров между валом 7 и корпусом 13, предотвращая утечки рабочей среды из уплотняемой полости 6 в дренажную полость 14.

В губке 9 манжеты 1 выполнена кольцевая полость. 15, раскрытая в сторону, противоположную уплотнямой полости 6.

В полости 15 установлена браслетная пружина 11. На опорном элементе

3 выполнен обращенный к манжете 1 кольцевой выступ 16, расположенный в полости 15 и ограничивающий аксиальное перемещение губки 9 и пружины 11 под действием давления в полости 6.

Ограничитель 4 радиальной деформации губки 9 манжеты 1 выполнен с охватывающим губку 9 манжеты 1 выступом 17, образующим с губкой 9 зазор

1S, величина которого, с одной стороны, задается иэ условия обеспечения надежного открытия манжеты в динамическом режиме работы агрегата, а с другой — из условия предотвращения выворачивания губки 9 манжеты

1 под действием знакопеременного перепада давления между уплотняемой полостью 6 и дренажной полостью 14.

2

В теле ограничителя 4 имеются каналы, соединяющие зазор 18 между обращенными друг к другу поверхностями ограничителя 4 и губки 9 манжеты

1 с уплотняемой полостью 6.

Каналы выполнены в виде соединенных между собой непосредственно или через технологические впадины 19 манжеты 1 радиальных 20 и осевых 21 отверстий и кольцевых проточек 22.

Поверхность 23 выступа 17, обращенная к манжете, выполнена эквидистантной поверхности 24 губки 9, что обеспечивает равномерность деформации различных участков последней.

Кроме того, ограничитель 4 радиальной деформации губки 9 манжеты 1 выполнен с периферийным буртом 25, который своеи установочной цилиндрической.поверхностью 26 сопряжен с ответной посадочной поверхностью 27 гнезда под манжету 1 во втулке 2, а установочными поверхностями 28 и 29— соответственно с ограничивающей осевые размеры посадочного гнезда под манжету 1 во втулке 2 поверхностью

30 пружинного. кольца 5 и поверхностью примыкающего к корпусу манжеты 1 регулировочного кольца 31.

Такая посадка ограничителя 4 радиальной деформации губки манжеты обеспечивает повышенную точность задания зазора 18 между поверхностями губки 9 и ограничителя 4 и его равномерность по периметру губки 9 манжеты 1 при монтаже, а также стабильность зазора 18 в процессе эксплуатации, когда эластичный материал манжеты 1 подвергается деформациям под действием давления, вакуума, темпе- ратур, релаксациояных процессов, старения и других причин. !

С валом 7 жестко связано динамическое уплотнение, выполненное, например, в виде импеллера с лопатками 32.

Стояночное уплотнение работает следующим образом.

При неподвижном вале 7 в процессе вакуумирования уплотняемой полости 6 гидроагрегата губка 9 манжеты 1, установленной во втулке 2, нагружается усилием от перепада давления, равного

0,1 MIIa (1 кгс/см ), и, растягиваясь в пределах зазоров, поджимается поверхностью 24 к поверхности 23 выступа 17 ограничителя 4. Так как последний своим периферийным буртом 25 с

1305483 4 установочной поверхностью 26 сопряжен с ответной посадочной поверхностью

27 гнезда под манжету 1 во втулке 2, а установочными поверхностями 28 и

29 — соответственно, с ограничиваю— щей осевые размеры посадочного гнезда под манжету 1 во втулке 2 поверхностью 30 пружинного кольца 5 и по— верхностью примыкающего к корпусу манжеты 1 регулировочного кольца 31, 10 то.предотвращается черезмерная деформация и выворачивание губки 9 манжеты 1; Браслетная пружина 11 остается в кольцевой полости 15, поджимая рабочую кромку 10 к ответной поверх- 15 ности выступа 12 корпуса 13 гидроагрегата.

При подаче давления в уплотняемую полость 6 утечка рабочей среды предотвращается с помощью манжеты 1, губка 20

9 которой под действием пружины 11 и давления уплотняемой среды дополнительно поджимается своей рабочей кромкой 10, установленной с предварительным натягом, к цилиндрической поверхности кольцевого выступа 12 корпуса 13. При этом аксиальное и радиальное перемещения губки 9 и пружины 11 под действием усилия от давления уплотняемой среды ограничивает- 30 ся торцем и наружной поверхностью кольцевого выступа 16 опорного элемента 3.

При вращении вала 7 и вместе с ним импеллера с лопатками 32 и втулки 2 35 с закрепленными в ней манжетой 1 с пружиной 11, опорным элементом 3, ограничителем 4 и пружинным кольцом 5 снижается давление в уплотняемой полости 6 и под действием центробеж- 40 ных сил от массы губки 9 и пружины ,11, губка 9 манжеты 1 деформируется в радиальном направлении до соприкосновения с ограничителем 4 и выступом 16 опорного элемента 3. Ðà- 45 бочая кромка 10 губки 9 манжеты 1 образует зазор с ответной поверхностью выступа 12 корпуса 13 гидроагрегата. Вследствие этого предотвращается изнашивание рабочей кром- 50 ки 10 при номинальных оборотах вала 7. Необходимая герметичность при этом обеспечивается работой импеллера с лопатками 32.

При снижении оборота вала 7 в процессе останова агрегата центробежные силы уменьшаются, и упругие силы от деформации губки 9 и взаимодействующей с ней пружины 11 обеспечивают ее радиальную деформацию в направлении оси вала 7 и возобновление контакта рабочей кромки 10 с выступом 12. Этому же способствует давление уплотняемой среды, повышающееся в полости 6 вследствие снижения эффективности работы импеллера с лопатками 32, которое через отверстия

21, впадины 19, кольцевые проточки

22 и отверстия 20 проникает из уплотняемой полости 6 в зазор 18 между губкой 9 и ограничителем 4, предотвращая скрепление губки 9 с ограничите— лем 4 вследствие образования ваку-. умированных зон между ними в процессе контактирования (эффект присоски), что обеспечивает нормальное "закрытие манжеты и функционирование стояночного уплотнения.

При продувке дренажной полости 14 газом под давлением, превышающим атмосферное, после динамического режима работы, когда давление в уплотняемой полости 6 близко к атмосферному, на манжету 1 воздействует перепад давлений.

Губка 9 манжеты 1 нагружается усилием от перепада давлений со стороны дренажной полости 14 и, растягиваясь в пределах зазора 18, поджимается своей поверхностью 24 в поверхность

23 выступа 17 ограничителя 4.

Это предотвращает ее черезмерную деформацию и выворачивание губки 9,. в результате чего браслетная пруя.. на

11 остается в кольцевой полости 15, поджимая рабочую кромку 10 к ответной поверхности выступа 12 корпуса гидроагрегата, чем обеспечивается необходимая герметичность уплотнения и его дальнейшая безаварийная работа при многоцикловом режиме работы гидроагрегата.

Формула и з обретения

1. Стояночное уплотнение манжетного типа по авт. св. Р 806963, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при знакопеременном нагружении перепадом давления, ограничитель радиальной деформации губки манжеты, установленный со стороны уплотняемой полости и связанный с корпусом манжеты, выполнен с выступом, охватывающим губку манжеты и образующим межДу

1305483

Фиа 2

Составитель Ю. Кибиткин

Техред В. Кадар Корректор M. Самборская

Редактор А. Петров

Заказ 1415/36 Тираж 812 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 обращенными друг к другу поверхностями ограничителя и губки зазор, соединенный каналами с уплотняемой по лостью.

2. Уплотнение по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что обращенная к губке манжеты поверхность выступа выполнена эквидистантной поверхности губки манжеты.

3. Уплотнение по пп. 1 И 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что ограничитель радиальной деформации выполнен с периферийным буртом, имеющим радиальную и осевые установочные поверхности, сопрягаемые с ответными поверхностями посадочного гнезда под манжету.

4. Уплотнение по лп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каналы выполнены в ограничителе радиальной деформации губки манжеты в виде сообщающихся между собой радиальных и осевых отверстий и кольцевых проточек.