Торцовое уплотнение

 

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности уплотнения за счет образования конфузорной щели в паре трения при повышении температуры. Центр главных осей уплотнительного кольца О, расположен ближе к рабочему торцу Т на величину сР . Обойма 2 и несущая часть 3 сообщены тонкостенной цилиндрической перемычкой 6, которая выполняет функции упругой связи, включающей передачу деформаций из несушей части на обойму. При включении агрегата давление запирающей жидкости в полости А вьщ1е, чем герметизируемое в полости Г. В случае повьщтения температуры узла натяг в соединении обоймы и кольца уменьшается и уплотнительные кольца разворачиваются вокруг центра главных осей так, что образуется конфузорная щель, открытая в сторону запирающей жидкости в полости А. При этом увеличивается расход запирающей жидкости через пару трения , улучшается охлаждение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (О (Л

Фф) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 1 F 16 J 15/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У 12711 б

f0

Гнойные оса гечении колец v &чдажю (21) 4095021/31-08 (22) 22.07.86 (46) 23.04.88. Бюл. Ф 15 (71) Институт ядерной энергетики

АН БССР (72) И.И.Гаврик, 3.П.Кревсун и А.В.Лукашевич (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1164487, кл. F 16 J 15/34, 1983. (54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕПИЕ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности уплотнения за счет образования конфузорной щели в паре трения при повышении температуры. Центр главных осей уплотнительного кольца О, распоÄÄSUÄÄ 1390462 А1 ложен ближе к рабочему торцу Т на ве личину d,. Обойма 2 и несущая часть

3 сообщены тонкостенной цилиндрической перемычкой 6, которая выполняет функции упругой связи, включающей передачу деформаций из несущей части на обойму. При включении агрегата давление запирающей жидкости в полос ти А выше, чем герметизируемое в пс— лости Г. В случае повьппения температуры узла натяг в соединении обоймы и кольца умень|пается и уплотнительные кольца разворачиваются вокруг центра главных осей так, что образуется конфузорная щель. открытая в сторону запирающей жидкости в полости A. При этом увеличивается расход запирающей жидкости через пару трения, улучшается охлажпение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1 190462

Из< 1>11ете вше относится к vII TIQ+}ff} т е:ьной Tf хнике, а именно K торцовьв1

Ч11ЛО Т IIЕ f111 ;f >1.

Целью изобретения является повыше5 нпе надежности и долговечности уплот1ения за счет образования конфуэорной

fIIåëè в паре трения при повышении температуры.

На фиг. 1 изображено уплотнение, 10 общий в11д, в разрезе (жидкость находится в полости А со стороны наружного диаметра); на фиг.2 — плоскость рабочего торца кольца в процессе изготовления и эксплуатации. 15

Рассмотрим наиболее простой случай, когда уплотнительное кольцо 1 из сицилированного графита запрессовано в обойму 2 иэ стали. Такое сочетание материалов является предпочти- 0 тельным, поскольку коэффициент термического расширения (KTP) стали близок КТР сицилированного графита. Обойма 2 и ее несущая часть 3 выполнены в виде одной детали, которая герме- 25 тично установлена на валу 4. На кольцо 1 нанесено покрытие 5 иэ химически стойкого материала, например фторопласта. Толщина покрытия мала, например 5 мкм. Центр главных осей уп- 30 лотнительного кольца О, ближе к рабочему торцу Т на величину Р, . Обойма

2 и несущая часть 3 сообщены тонкостенной цилиндрической перемычкой 6, кОтОрая выпОлняет функции упругОй З5 связи, включающей передачу деформаций из несущей части «а обойму. В более сложном случае уплотнительное кольцо 7 запрессовано в обойму, которая состоит иэ двух деталей: тонко- 40 стенной цилиндрической оболочки 8, сформированной на фланце 9 и сваренной с сильфоном 10, и бандажа 11.

На кольцо нанесено покрытие 12 из фторопласта. По условиям сварки фла45 нец сильфона изготавливают иэ нержавеющей стали. Сочетание двух материалов с большим различием КТР, как это имеет место в данном случае, сказывается неблагоприятно на деформа30 ции торцовых поверхностей колец при изменении температуры. Для уменьшения деформации колец и .введен бандаж, который изготовлен иэ стали с малым значением KTP. Натяг н соединении бандажа и оболочки выбран из условия

-исключения проворота кольца при максимальной температуре и составляет

0,2 мм для соединения с наружным диаметром 80 мм. В осевом сечен11и центр главных осей бандажа О смещен отно4 сительно центров главн1лх осей кольца

О к рабочему торцу Т на величину

1! которая может колебаться в пределах

0,2-Ь, где Ь вЂ” ширина .плотннтельного бурта в радиальном направлении. С ростом смещений д,и 81 при увеличении температуры более резко увеличивается и конусность.

Уплотнение изготавливается следующим образом.

После механической обработки на наружные поверхности уплотнительных колец наносится слой фторопласта, который находится в состоянии эмульсии.

Эмульсия сушится, фторопласт спекается. Затем обойма 2 и оболочка 8 нагреваются, в них устанавливаются уплотнительные кольца 1 и 7. Сборка кольца 1 и обоймы 2 на этом заканчивается, сборка кольца 7 продолжается.

После охлаждения оболочки с уплотнительным кольцом нагревается бандаж

11 и напрессовывается на оболочку.

Рабочие поверхности колец после сборки приобретают конусную форму.

Это обусловлено смещением центров главных осей обойм ближе к рабочему торцу Т пары трения по сравнению с центром главных осей колец и, как следствие, разворот кольца по стрелке. Для устранения конусности рабочие поверхности колец притираются до требуемой плоскостности.

Уплотнение работает следующим образом.

При включении агрегата давление запирающей жидкости в полости А выше, чем герметизируемое в полости Б.

Если температура уплотнения не меняется и по величине отличается мало от температуры притирки, торцовые поверхности остаются плоскими. В случае повышения температуры узла натяг в соединении обоймы и кольца уменьшается и уплотнительные кольца разворачиваются вокруг центра главных осей таким образом, что образуется конфузорная щель, открьггая в сторону запирающей жидкости в полости А. При этом увеличивается расход запирающей жидкости через пару трения, улучшается охлаждение. По мере понижения температуры происходит обратная картина: рабочие поверхности приобретают плоскую форму.

1390462

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

2. Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что обойма выполнена в виде двух коаксиальных деталей — бандажа и тонкостенной оболочки. фиа. 2

Составитель И.Пащенко

Редактор Н.Лазаренко Техред Л.Олийнык

КорректоР С.Шекмар

Заказ 1755/39

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

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

1. Торцовое уплотнение, содержащее уплотнительные кольца из угле5 родных материалов, установленные с натягом в металлические обоймы через тонкослойное покрытие из химически стойкого материала, например фторопласта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности эа счет образования конфуэорной щели при повышении температуры, главные оси сечений обойм смещены относительно главных осей сечений колец к рабочему или тыльному торцу колец соответственно для внутреннего или наружного уплотнения, причем это соотношение изменяется в интервале 0,2-1 значения радиальной протяженности уплотнительного бурта, а обоймы соединены с несущими деталями тонкостенными перемычками.