Уплотнение вращающегося вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнениям валов плавающими кольцами. Цель изобретения - повьшение надежности работы уплотнения путем обеспечения регулирования зазора между наружным кольцом и втулкой. Уплотнение состоит из корпуса, в котором расположены плавающие наружное и внутреннее кольца, установленные с уплотнительными зазорами относительно закрепленной на валу втулки. В корпусе выполнен канал для подвода уплотняемой жидкости, В наружном плавающем кольце на торцовой поверхности выполнена Канавка глубиной, определяемой расчетным путем. При работе уплотнения сила, возникающая вследствие разности давлений, отгибает кольцевой хвостовик наружного кольца, образованный канавкой, регулируя величину зазора между кольцом и втулкой. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1404731 А 1 (51) 4 F 16 J 15/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . ц

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4107584/25-08 (22) 09.06.86 (46) 23.06.88. Вюл. № 23 (71) Казанский химико-технологический институт им. С.N.Êèðîâà (72) А.Г.Егоров и В.А.Максимов (53) 62.762 (088.8) (56) Максимов В.А. и др. Плавающие уплотнения валов высокоскоростных центробежных компрессорных машин.

M. ЦИНТИхимнефтемаш, 1977, с.14-15 ° (54) УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотиительной технике, в частности к уплотнениям валов плавающими кольцами.

Цель изобретения — повышение надежности работы уплотнения путем обеспечения регулирования зазора между наружным кольцом и втулкой. Уплотнение состоит из корпуса, в котором расположены плавающие наружное и внутреннее кольца, установленные с уплотнительными зазорами относительно закрепленной на валу втулки. В корпусе выполнен канал для подвода уплотняемой жидкости. В наружном плавающем кольце на торцовой поверхности выполнена канавка глубиной, определяемой расчетным путем. При работе уплотнения сила, возникающая вследствие разности

I давлений, отгибает кольцевой хвостовик наружного кольца, образованный канавкой, регулируя величину зазора между кольцом и втулкой. 2 ил.

1404731

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уппотнениям валов плавающими кольцами.

Цель изобретения — повышение на5 дежности работы уплотнения путем обеспечения регулирования постоянства зазора между наружным кольцом и втулкой.

На фиг.1 изображено предлагаемое уплотнение, на фиг.2 — схема изменения зазора между наружным плавающим кольцом и втулкой.

Уплотнение состоит из корпуса 1, в котором расположены плавающие наружное 2 и внутреннее 3 кольца, установленные с уплотнительными зазорами

4 и 5 относительно втулки 6, закрепленной на валу 7. Для предотвращения прорыва газа в зазорах между валом 7 и втулкой 6, а также торцовой поверхностью внутреннего кольца 3 и корпуса 1 установлены резиновые кольца 8 и 9. Плавающие кольца 2 и 3 зафикси. рованы от проворота штифтами 10 и 25 поджаты точечными пружинами 11, причем наружное кольцо 3 выполнено с самоустанавливающимися колодками 12, а на внутренней поверхности плавающего кольца 3 — кольцевая канавка 13 для выравнивания давления по окружности кольца. В наружном плавающем кольце 3 на торцовой поверхности выполнена кольцевая канавка 14 глуби— ной Х, определяемой расчетным путем, в корпусе 1 имеется отверстие 15 для

3S подвода уплотняющей жидкости.

Уплотнение вращающегося вала работает следующим образом.

Уплотняющая жидкость с давлением, 40 превышающим давление уплотняемого газа на 3-5 10 Па, через отверстие 15

1 в корпусе уплотнения поступает в полость между плавающими кольцами 2 и 3 и двигается в двух направлениях. 45

Малая часть жидкости поступает в уплотнительный зазор 5 между втулкой

6, закрепленной на валу 7, и внутренним плавающим кольцом 3, затем протекает в камеру, где смешивается с уплотняемым газом и отводится в масло50 отделитель. Больший поток уплотняющей жидкости поступает в зазор 4 между наружным кольцом 2 и втулкой 6 и сливается в маслосборник. При вращении вала компрессора из-за гидродинамического трения в уплотнительном зазоре 5 вследствие его малой величины (0,03-0,06 мм) выделяется большое количество тепла. Незначительная часть тепла отводится вместе с потоком уплотняющей жидкости через зазор

5 в сторону камеры МГ. Остальное тепло идет на нагревание внутреннего кольца и повышение температуры уплотняющей жидкости.

Зазор 4 выбирают иэ расчета, чтобы через него с основным потоком жидкости максимально отвести оставшуюся часть выделенного в зазоре 5 тепла. Величина зазора 4 в 1,5-2 раза превышает величину уплотнительного зазора 5 и находится в пределах 0,060,12 мм. Кольцевая канавка 14 обеспечивает постоянные расчетные величины зазора 4 между кольцом 2 и втулкой 6, расхода уплотняющей жидкости и максимальный отвод тепла при уплотнении газа с высоким и сверхвысоким давлением. Сила, возникающая вследствие разности давлений (в зазоре 4 давление превышает атмосферное, а кольцевая канавка сообщена с полостью атмосферного давления), отгибает кольцевой хвостик, образованный на кольце канавкой, в сторону кольцевой канавки и позволяет подбирать расчетным путем глубину канавки, регулировать величину зазора между наружным плавающим кольцом 2 и втулкой 6.

Таким образом, выполнение на торцовой поверхности наружного плавающего кольца кольцевой канавки обеспечивает постоянство зазора между кольцом и втулкой, закрепленной на валу, вследствие упругой деформации кольцевого хвостовика и создает лучшие условия отвода тепла из зазора внутреннего кольца. Это позволяет выдерживать расчетное значение температуры уплотняющей жидкости в зазоре внутреннего кольца, уменьшать тем самым расход жидкости в рабочую полость компрессора, повышать гидродинамическую центрирующую силу внутреннего кольца, уменьшать износ его и повышать срок службы узла уплотнения.

Уменьшается также эксцентриситет ва-. ла во внутреннем кольце, тем самым предотвращается опасность прорыва газа из полости компрессора в уплотнение, формулаизобретения

Уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, внутреннее и наруж-;

140473! где X р п

10 н.к ное плавающие кольца, установленные с уплотнительными зазорами относительно втулки, закрепленной на вапу, причем наружное плавающее кольцо выполнено с самоустанавливающимися колодками с фиксаторами от их окружного проворота, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью повышения надежности работы уплотнения путем обеспечения постоянства зазора между наружным кольцом и втулкой, на торцовой поверхности наружного плавающеro кольца выполнена кольцевая канавка глубиной Х, определяемой по формуле

Х н.к

h глубина канавки, давление подачи уплотняющей жидкости, давление в сечении, нахо— дящегося на расстоянии х от торца кольца; длина наружного кольца.

1404731

Фиа Z

Составитель Г,Шуренко

Техред Л.Сердюкова

Редактор И.Горная

Корректор О. Кравцова

Заказ 3083/37 Тираж 784 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

11роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгс ро:!, ул. Пр еьтнач 4

)