Уплотнение вращающегося вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнениям вращающихся валов плавающими кольцами. Цель изобретения - повышение надежности работы путем температурного и гидродинамического саморегулирования уплотнительных зазоров, Уплотнение содержит корпус, внутреннее и наружное плавающие кольца, yf тановленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота шпонкой в камере, заполненной затворной жидкостью под давлением. Плавающие кольца выполнены составными из нескольких сегментов , которые по торцам снабжены выступами , выполненными на разных диаметрах . Между выступами установлены промежуточные вставки из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала пяавающих колец. При работе уплотнения происходит нагрев сегментов и промежуточных вставок за счет тепловьщеления в уплотняемых зазорах, при этом за счет большего температурного расширения вставок происходит саморегулирование угла жидкостного клина в зависимости от температурного состояния уплотнения. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН 511 4 F 16 J 15/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 4 110639/25-08 (22) 27.08.86 (46) 07.01.88.Бюп. Р 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (72) В.С.Марцинковский, Л.В.Черепов и В.В.Усенко (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 922385, кл. F 16 J 15/44, 1982. (54) УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнениям вращающихся валов плавающими кольцами. Цель изобретения — повышение надежности работы путем температурного и гидродинамического саморегулирования уплотнительных зазоров.

Уплотнение содержит корпус, внутрен„.Я0„„1364813 A 1 нее и наружное плавающие кольца, установленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота шпонкой в камере, заполненной затворной жидкостью под давлением. Плавающие кольца выполнены составными иэ нескольких сегментов, которые по торцам снабжены выступами, выполненными на разных диаметрах. Между выступами установлены промежуточные вставки из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала плавающих колец. При работе уплотнения происходит нагрев сегментов и промежуточных вставок за счет тепловыделения в уплотняемых зазорах, при этом за счет большего температурного расширения вставок происходит саморегулирование угла жидкостного клина в зависимости от температурного состояния уплотнения. 2 ил.

1364813

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнениям вращающихся валов плавающими кольцами. 5

Цель изобретения — повышение надежности работы путем температурного и гидродинамического саморегулирования уплотнительных зазоров.

На фиг.1 изображено предлагаемое 10 уплотнение; на фиг.2 — разрез А-А на фиг. 1.

Уплотнение содержит корпус 1, внутреннее 2 и наружное 3 плавающие кольца, установленные на валу 4 с 1 . уплотнительными зазорами 5 и зафиксированные от окружного проворота шпонкой 6. Для подвода затворной жидкости предусмотрена камера 7. Плавающие кольца выполнены составными из 20 нескольких сегментов 8, которые снабжены по торцам выступами 9 и 10, выполненными на разных диаметрах.

Между сегментами 8 установлены промежуточные вставки 11, выполненные иэ материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала колец 2 и 3. Уплотнение снабжено пружинами 12 с направляющими штифтами 13, предназначенными для предварительного З0 поджатия плавающих колец 2 и 3 к торцовым поверхностям корпуса 1.

Уплотнение работает следующим образом.

При работе машины затворная жидкость подается в камеру 7 под давлением, превышающим давление уплотняемого газа. При этом затворная жидкость, дросселируясь в уплотнительных зазорах 5, препятствует утеч- 40 ке компримируемого газа. При переходе машины на другой режим, например вращение вала 4 с более высокой частотой, повышается тепловыделение за счет трения в зазоре 5. При этом 45 прогреваются сегменты 8 плавающих колец 2 и 3 и промежуточные вставки

11, причем последние, выполненные иэ материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у ма- 50 териала плавающих колец 2 и 3, расширяются быстрее, чем кольца 2 и 3.

Это приводит к воздействию на выступы 9 и 10 и изменению толщины клина рабочей среды, например масла, а соответственно, и к изменению величины зазора 5 между валом 4 и сегментами Я. С ростом температуры и увеличением зазора 5 несколько повышается расход масла, что увеличивает теплосъем и предотвращает появление коксования масла и эадирание колец. Чем больше нагружается уплотнение, тем большим является тепловыделение и больше увеличивается угол масляного клина, повышая тем самым эффект саморегулирования, который автоматически определяется температурным состоянием уплотнения. При снижении частоты вращения вала 4 восстанавливается первоначальная величина зазора 5 между валом 4 и плавающими кольцами

2 и 3.

Таким образом, предлагаемая конструкция уплотнения вращающегося вала обладает более высокой надежностью за счет саморегулирования величины зазора между валом и плавающими кольцами, что обеспечивает оптимальный тепловой режим уплотнения, повышает его несущую и центрирующую способность, а также противоэадирные свойства. Кроме того, такое выполнение конструкции уплотнения позволяет уменьшить гарантированную величину з эора между плавающими кольцами и валом и тем самым значительно повысить уплотняющую способность уплотнения. Саморегулирование величины зазора позволяет уменьшить износ пла вающих колец, а значит увеличить ресурс работы. формула и э о б р е т е н и я

Уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, внутреннее и наружное плавающие кольца, установленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота в камере, заполненной затворной жидкостью под давлением, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем температурного и гидродинамического саморегулирования уплотнительных зазоров, плавающие кольца выполнены составными из нескольких сегментов, при этом сегменты по торцам снабжены выступами, выполненными на разных диаметрах, между которыми установлены промежуточные вставки, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала плавающих колец.

1364813

З 2 2 р

gU7 !

ЯЬ2.2

Составитель Г.Щуренко

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Редактор Н.Тупица

Заказ 6555/29 Тираж 784 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