Гидродинамическое дозирующее торцовое уплотнение

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов гидротурбинных двигателей (турбобуров) и гидромашин. Цель изобретения - повышение долговечности опоры качения. В процессе работы турбобура промывочная жидкость действует на поршень 9 с давлением P и создает такое же давление в полости лубрикатора. Через отверстия в кольце трения, антифрикционном кольце 6 и кольцевом бурте втулки 5, а также пористое уплотнительное кольцо 3 смазка попадает в подшипниковую опору. Продвижение смазки тем активнее, чем выше амплитуда и частота колебаний вала за счет более интенсивного сжатия и растяжения поровых каналов. При этом при увеличении ее нагрузки, например, при бурении твердых пород увеличивается расход смазки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ с01.1иАлистических

РЕСПУВЛИК

„„SU„„1551921 (51)5 F 16 J 15 34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБР1.ТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СЕИД)ЕТЕЛЬСТВУ

Л, Z 7 (21) 4358160/31-25 (22) 04.01.88 (46) 23.03.90. Бюл. № 11 (71) Ухтинский индустриальный институт (72) И. Ю. Быков, Э. В. Пивоваров и А. И. Кияшко (53) 62.762 (088.8) (56) Орлов П. И. Основы конструирования. — М.: Машиностроение, 1977, с. 108, рис. 253. (54) ГИД РОДИ НАМИЧЕСКОЕ ДОЗИРУЮШЕЕ ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращаюшихся валов гидротурбинных двигателей (турбобуров) и гидромашин. Цель изобретения — повышение долговечности опоры качения. В процессе работы турбобура промывочная жидкость действует на поршень 9 с давлением P я создает такое же давление в полости лубрикатора. Через отверстия в кольце трения, антифрикционном кольце 6 и кольцевом бурте втулки 5, а также пористое уплотнительное кольцо 3 смазка попадает в подшипииковую опору. Продвижение смазки тем активнее, чем выше амплитуда и частота колебаний вала за счет более интенсивного сжатия и растяжения поровых каналов. При этом при увеличении .ее нагрузки, например, при бурении твердых пород увеличивается расход смазки. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1551921

20

Формула изобретения

Составитель В. Красильников

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 3!8 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат .<Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Изобретение относится к уплотнитгльной технике и может быть использовано для уплотнения опор качения вращающегося вала гидротурбинных двигателей (турбобуров) и гидромашин.

Цель изобретения — повышение долговечности опоры качения.

На чертеже дано предлагаемое уплотнение.

Уплотнение состоит из втулки 1, установленной на валу 2, упругого уплотнительного элемента 3, обеспечивающего поступление консистентной смазки из лубрикатора в подшипниковую опору 4. Упругий уплотнительный элемент 3 контактирует с одной стороны с кольцевым буртом втулки 5, а с другой — с торцом антифрикционного кольца б с выполненными в нем осевыми отверстиями, и поджимает его к торцу вращающегося кольца трения.

Сжатие уплотнительного элемента 3 обеспечивается втулками 7 и 8. Втулки 7 и 8 и поршень 9 образуют полость лубрикатора, заполненную консистентной смазкой.

Уплотнение работает следующим образом.

В процессе работы турбобура промывочная жидкость действует на поршень 9 с давлением P и тем самым создает такое же давление и в полости лубрикатора.

Наличие перепада давления обеспечивает поступление смазки в поровые каналы уплотнительного элемента 3 через отверстия в кольцевом бурте наружной втулки 5, антифрикционном кольце 6 и кольце трения в подшипниковую опору. Продвижение смазки по поровым канала м упругого элемента активизируется в процессе бурения турбобуром. При бурении крепких пород на вал воздействуют полигармонические продольные колебания, что вызывает сжатие и растяжение поровых каналов уплотнительного элемента 3, а также снижение первоначальной структурной вязкости смазки и ее продвижение с большей скоростью в радиальном и в осевом направлениях. Причем продвижение смазки в уплотнительном элементе будет тем активнее, чем выше амплитуда и частота продольных колебаний вала. Амплитуда продольных колебаний вала возрастает по мере увепичения величины осевого износа рабочих поверхностей подшипника и является функцией времени, нагрузки и частоты вращения вала.

Частота продольных колебаний вала изменяется в зависимости от прочности пород и величины осевой нагрузки на вал.

С увеличением осевой нагрузки на валу наблюдается увеличение амплитуды и частоты колебаний вала. При этом увеличивается расход смазки через уплотнение. При бурении турбобуром в мягких породах расход смазки через уплотнительный элемент 3 снижается по сравнению с расходом смазки при бурении крепких пород. При промывке и проработке скважины расход смазки снижается до минимального значения.

Упругий уплотнительный элемент 3 может быть изготовлен из резины, поролона, полиуретана и др. материалов, обладающих достаточной упругостью и позволяющих получить размеры пор 0,3 — 0,5 мм. Пористый уплотнительный элемент 3 может быть изготовлен как цельным, так и в виде отдельных секций, причем каждая секция может иметь определенную характеристику упругости, пористости.

Выполнение уплотнительного элемента 3 из упругого пористого материала обеспечивает поступление смазки ко всем трущимся поверхностям уплотнения.

1. Гидродинамическое дозирующее торцовое уплотнение, преимущественно подшипниковой опоры, содержащее корпус, установленную в нем втулку с кольцевым буртом на внутренней цйлиндрической поверхности, вращающееся кольцо трения, установленное на втулке вала, уплотнительное кольцо, уста новленное между вращающимся кольцом трения и кольцевым буртом, своими цилиндрическими поверхностями контактирующим с цилиндрическими поверхностями втулок ва.па и корпуса, а торцовой поверхностью — с торцом вращающегося кольца трения отличающееся тем, что с целью повышения долговечности подшипниковой опоры, оно снабжено антифрикционным кольцом с выполненными в нем осевыми отверстиями, а уплотнительное кольцо выполнено из упругого пористого материала, при этом антифрикционное кольцо установлено между вращающимся кольцом трения и уплотнительным кольцом, причем уплотнительное кольцо одним торцом контактирует с антифрикционным кольцом, перекрывая осевые отверстия, а другим торцом конта ктирует с торцом кольцевого бурта.

2. Уплотнение по и. 1, отличающееся тем, что во вращающемся кольце трения и в кольцевом бурте выполнены осевые отверстия.