Уплотнение вращающегося вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к конструкциям плавающих уплотнений вращающихся валов, и может быть использовано в насосостроении и компрессоростроении. Цель изобретения - повышение надежности за счет возможности отслеживания радиальных 1 олебаний вала и саморегулируемости величины конфузорности радиального зазора между валом и плавающим кольцом. Уплотнение содержит корпус, заполненный запорной жидкостью, наружное и внутреннее плавающие кольца, установленные с зазором относительно вала , и средство для торцового уплотнения и демпфирования, которое выполнено в виде снабженного уплотнительным и демпфирующим/буртами дополнительного го кольца, установленного в кольцевой камере, вьтолненной в торцовой части наружного кольца. При работе уплотнительного агрегата наружное плавающее кольцо, деформируясь под действием давления рабочей среды, обеспечивает саморегулирование конфузорности радиального зазора , при этом дополнительное кольцо поджимается к корпусу, обеспечивая герметичность стыка. Гидравлически: разгруженное в осевом направлении ,нарзгжное плавающее кольцо отслеживает радиальные перемещения вала, а дополнительное кольцо демпфирует его радиальные высокочастотные колебания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

15 А1 (1% <И> цц 4 F 16 J 15/44

1

4

1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИЩЕ П:ЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4224372/25-29 (22) 06.04.87 (46) 15.01.89. Бюл. У 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (72) В.С, Марцинковский, Л.В.Черепов и В.В. Шишов (53) 62-762 (088. 8) (56) Патент США 9 3462159, кл. 277-27,.1 969. (54) УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к конструкциям плавающих уплотнений вращающихся валов, и может быть использовано в насосостроении и компрессоростроении. Цель изобретения — повышение надежности за счет возможности отслеживания радиальных колебаний вала и саморегулируемости величины конфуэорности радиального зазора между валом и плавающим кольцом. Уплотнение содержит корпус, заполненный запорной жидкостью, наружное и внутреннее плавающие кольца, установленные с зазором относительно вала, и средство для торцового уплотнения и демпфирования, которое выполнено в виде снабженного уплотнительным и демпфирующим, буртами дополнительногоro кольца, установленного в кольцевой камере, выполненной в торцовой части наружного кольца.

При работе уплотнительного агрегата наружное плавающее кольцо, деформируясь под действием давления рабочей среды, обеспечивает саморегулирование конфузорности радиального зазора, при этом дополнительное кольцо поджимается к корпусу, обеспечивая .герметичность стыка. Гидравлическк разгруженное в осевом направлении ,наружное плавающее кольцо отслеживает радиальные перемещения вала, а дополнительное кольцо демпфирует. его радиальные высокочастотные колебания.

2 s.ï. ф-лы, 2 нл.

1451415

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к конструкциям плавающих уплотнений вращающихся валов и может быть испольФ

5 зовано в насосостроении и компрессоростроении.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. i изображено предлагаемое уплотнение на фиг. 2 — уплотнеР

НЕЕе с дополнительным кольцом „имеющим наружную сферическую и внутреннюю коническую поверхности, Уплотнение содержит корпус 1„. заполненный запорной жидкостью, ía1 ружное 2 и внутреннее 3 плавающие кольца, установленные с зазором 4 относительно вала 5„ средство для торцОВ01"О уплОтнения и демпфиро- . Я ванна, которое выполнено в виде снабженного уплотнительным 6 и дем-пфирующим 7 буртами дополнительного кольца 8, установленного в кольцевой камере 9, выполненной в торцо- 25 вой части наружного кольца 2. Дополнительное кольцо 8 может быть сопряжечо с наружным кольцом 2 па тороидальным 10 поверхностям, рас-положенным в центре масс 11 наружного 2 и дополнительного 8 1 .олец, а на внешней поверхности послецнего вы11олнена кольцевая проточка. 12 с установленным в ней у лотнительным кольцом 13. Дополнительное

) кольцом 8 может быть выполнено со сферической 14 и конической 15 внутренн1ыи поверхностями, сопряженными соответственно с внутренней цилиндрической поверхностью 16 камеры 9 и 4 сферической поверхностью 17 торцового участка наружного кольца 2,, причем на торцовой поверхности дополнительного кольца выполнена кольцевая проточка 18 с установленным в ней уплотнительным кольцом 19, Уплотнение вращающегося вала ра— ботает следующим образом, При работе машины под действием перепада давления на уплотнение плавающее кольцо 3 за счет гидродинамических сил всплывает и занимает положение относительно вала 5,. близкое к концентричному. Под действием сил давления рабочей среды наружное плавающее кольцо 2 деформируется и таким образом автоматически обеспечивается саморегулирование степени конфузорности радиального зазора 4 между валом 5 и плаваюшим кольцом 2.

При этом дополнительное кольцо 8 буртами 6 поджимается к корпусу 1, обеспечивая такик образом герметичность стыка, а уплотнительное кольцо 13 обеспечивает уплотнение стыка между двумя кольцами 2 и 8 при вращении вала 5. Гидродинамически разгруженное в осевом направлении наружное кольцо 2 благодаря незначительной силе трения в тороидальном соединении поверхностей 7 и 9 сво — . бодно отслеживает радиальные перемещения вала 5, дополнительное кольцо 8 демпфирует его радиальные высокочастотные колебания. Выполнение дополнительного кольца 8 со сферической 14 и конической 15 поверхностями еще больше повышает центрирующую способность уплотнения и позволяет самоустановку дополнительного кольцо 8 в кольцевой камере в зависимости от перепада давлений, действующих на данное кольцо. При этом на дополнительное кольцо 8 действует момент силы, прижимающий уплотнительный бу", т б к торцовой стенке корпуса 1„ сферическую поверхность 14 к внутренней цилиндрической поверхности 16 камеры 9 и сжимает уплотнительное кольцо 19, что предотвращает протечку уплотняемой среды в местах стыка обоих колсц.

При этом опорной поверхностью приложения момента сил является сферическая поверхность 17 торцового участка наружного кольца 2.

Таким образом„ предлагаемое уплотнение вращающегося вала обладает более высокой надежностью за счет имеющейся возможности отслеживания радиальных колебаний вала и саморегулирования величины конфузорности радиального зазора между вращающимся валом и плавающим кольцом. Кроме того, такое выполнение конструкции уплотнение позволяет уменьшить гарантированную величину зазора между плавающим кольцом и валом при сохранении надежности работы уплотнения и тем самым повысить уплотняющую способность уплотнительного узла. Саморегулирование величины зазора позволяет уменьшить износ элементов плавающего кольца и, соответственно, увеличить ресурс работы уплотнения. з 14514

Формула изобретения

1. Уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, заполненный запорной жидкостью, наружное и внутрен- 5 нее плавающие кольца, установленные с зазором относительно вала, средство для торцового уплотнения и демпфирования, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениянадежности, средство для торцового уплотнения и демпфирования выполнено в виде снабженного уплотнительным и демпфирующим буртами дополнительного кольца, установленного в кольцевой камере, выполненной в торцовой части наружного кольца.

2. Уплотнение по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дополнительное кольцо сопряжено с наружным кольцом по тороидальным поверхностям, 15 расположенным в центре масс наружного и дополнительного колец, на внешней поверхности последнего выполнена кольцевая проточка с установленным в ней уплотнительным кольцом.

3. Уплотнение по п. 1 о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что дополни1 тельное кольцо выполнено со сферической наружной и конической внутренней поверхностями, сопряженными соответственно с внутренней цилиндрической поверхностью камеры и сферической поверхностью торцового участка наружного кольца, причем на торцовой поверхности дополнительного кольца выполнена кольцевая проточка с уста-, 1новленным в ней уплотнительным кольцом.

17,73 я g pygmy

1451415

Составитель Г. Шуренко

Техред Л.Олийнык

Корректор Л. Патай,Редактор М. Бандура

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

Заказ 7058/33 Тираж 72) Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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