Уплотнение вращающегося вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов насосов, компрессоров и турбин. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение изготовления уплотнения за счет упрощения его конструкции. Уплотнение содержит установленное с зазором относительно вала 1 в сообщенной с полостью рабочей среды камере 2 корпуса 2 плавающее кольцо 4 с уплотнительным пояском 5. Уплотнение снабжено дополнительным кольцом 6, установленным на образованном на внешней поверхности кольца 4 уступе 7 с упором в торцовые поверхности этого уступа и корпуса 3, при этом опорная поверхность 8 кольца 6 и торцовая поверхность уплотнительного пояска 5 выполнены заподлицо. Кольцо 6 выполнено из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем таковой материала кольца 4, вследствие чего при нагреве колец дросселирующейся в зазоре между кольцом 4 и валом 1 рабочей средой и неравного их линейного расширения кольцо 6 отжимает кольцо 4 от опорной поверхности корпуса с образованием между ними зазора, что снижает осевые силы на кольце 4 и способствует отслеживанию этим кольцом колебаний вала 1. 1 ил.

союз советсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИН ц9) SU (II ) А1 (р 4 Р 16 1 15/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4399123/25-29 (22) 28 ° 03.88 (46) 07.12.89. Вюл. N 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Сумского научно-производственного объединения им. M.Â. Фрунзе (72) В.В. Усенко, 11.В. Черепов, В.С. Харцинковский, H.Â. Халик и С.К. Лисицын (53) 62.762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 588434. кл. Р 16 J 15/40, 1975. (54) УШ10ТНЕНИЕ ВРАЩА1ОЩЕГОСЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов насосов, компрессоров и турбин.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение изготовления уплотнения за счет упрощения его конструкции. уплотнение содержит установочное с зазором относительно вала 1

2 в сообщенной с полостью рабочей сре- .; ды камере 2 корпуса 3 плавающее кольцо 4 с уплотнительным пояском 5. Уплотнение снабжено дополнительным кольцом 6, установленным на образованном на внешней поверхности кольца

4 уступе 7 с упором в торцовые поверхности этого уступа и корпуса 3, при этом опорная поверхность 8 кольца 6 и торцовая поверхность уплотнительного пояска 5 выполнены заподлицо. Кольцо 6 выполнено из материала с коэфФициентом линейного расширения большим, чем таковой материала кольца 4, вследствие чего при нагреве колец дросселирующейся в sasope между кольцом 4 и валом 1 рабочей средой и неравного их линейного расширения кольцо 6 отжимает кольцо 4 от опорной поверхности корпуса с образованием между ними зазора, что снимает осевые силы на кольце 4 и способ- 2 ствует отслеживанию этим кольцом колебаний вала 1. 1 ил.

1527443

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов насосов, компрессоров и турбин.

Цель,,изобретения — повышение надежности и упрощение изготовления эа счет упрощения его конструкции .

На чертеже изображено предлагаемое уплотнение. 1О

Уплотнение содержит установленное с зазором относительно уплотняемого вала 1 в сообщенной с поЛостью рабочей среды камере 2 корпуса 3 плавающее кольцо 4 с уплотнительным по 5 .яском 5. Уплотнение снабжено дополнительным кольцом 6, выполненным из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем коэффициент линейного расширения материала плавающего кольца, и установленным на образованном на внешней поверхности пла вающего кольца уступа 7 с упором в торцовь1е поверхности этого уступа и корпуса 3, при этом опоРная поверхность 8 дополнительного кольца 6 и торцовая поверхность уплотнительного пояска 5 выполнены заподлицо. Плавающее кольцо зафиксировано от поворота стопором 9 и предварительно прижато к торцовой поверхности корпуса пружинами 1О в сторону эоны 11 низкого ,.давления.

Уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала 1 и подводе в камеру 2 рабочей среды под давлением последняя, входя в зазор между валом

1 и плавающим кольцом 4, дросселируется и попадает в зону 11 низкого 40 давления, где организован слив утечек через уплотнение. Под действием высокого давления рабочей среды плавающее кольцо 4 прижимается торцовой поверхностью уплотнительного пояска

5 к ответной поверхности на корпусе

3 с такой осевой силой, что гидравлические центрирующие силы, развивающиеся в зазоре между валом 1 и кольцом 4, не в состоянии радиально перемещать кольцо 4 вслед за поперечными колебаниями вращающегося вала 1.

При дросселировании рабочей среды через зазор и вращении вала 1 она нагревается, частично передавая тепло кольцу 4 и кольцу 6. В этих условиях кольца 4 и 6 меняют свои геометрические размеры, т.е ° расширяются под действием тепла.

Кольцо Ь, выполненное из материала, коэффициент линейного расширения которого больше, чем Коэффициент линейного расширения для материала кольца 4, удлиняется по осевому размеру на некоторую величину больше кольца 4. При этом кольцо 6 упирается в торцовые поверхности уступа 7 и корпуса 3, отжимает кольцо 4 и вместе с ним уплотнительный поясок 5 от опорной поверхности корпуса 3, образуя между ними торцовый дросселирующий зазор. Рабочая среда, проникая в этот зазор под давлением, дросселируется на нем, частично снижая осевые усилия на кольце 4. Снижение осевых сил на кольце 4 происходит из-за уменьшения некомпенсированных торцовых площадей, находящихся под различными величинами давлений, зависит от величины Раскрытого торцового зазора и распределения давления по его длине. Снижение осевых сил на кольце 4 способствует отслеживанию поперечных колебаний вращающегося вала 1, что гарантирует надежную работу уплотнительного устройства. ! ля предотвращения касания кольцом

4 вала 1 в период пуска может осуществляться подвод прогретого масла, что обеспечивает всплытие кольца 4 °

Формула изобретения

Уплотнение вращающегося вала, содержащее установленное с зазором относительно вала в сообщенной с полостью рабочей среды камере корпуса плавающее кольцо, со средством образования регулируемого зазора в торцовом стыке уплотнительного пояска кольца с корпусом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности н упрощения изготовления уплотнения, средство образования регулируемого зазора выполнено в виде дополнительного кольца, установленного на образованном на наружной поверхности плавающего Кольца уступе с упором в торцовые поверхности уступа и корпуса, опорная поверхность дополнительного кольца и торцовая поверхность уплотнительного пояска плавающего кольца выполнены заподлицо, при этом дополнительное кольцо выполнено из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем коэффициент линейного расширеймя материала плавающего кольца.