Торцовое уплотнение

 

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям вращающихся валов, и может быть использовано для уплотнения рабочих камер роторно-поршневых двигателей и валов других машин, а также для гидродинамической разгрузки эластичных уплотнений. Цель изобретения - повышение надежности при действии давления уплотняемой среды со стороны вращающегося кольца. Невращающееся кольцо трения 2 выполнено составным из трех колец: двух разрезных 3 и 4 и одного неразрезного 5. Штифты 9, входящие в пазы 8 разрезных колец 3 и 4 фиксируют последние от поворота относительно корпуса 1. Тарельчатые пружины 13 и давление уплотняемой среды поджимают неразрезное кольцо 5 к невращающемуся кольцу трения 2. За счет взаимодействия колец по конической поверхности 16 происходит постоянное поджатие разрезных колец 3 и 4 к вращающемуся кольцу трения 11 и корпусу 1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1560853 А 1 (51)5 F 16 J 15 34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ т" (21) 4377344/31-29 (22) 15.02.88 (46) 30.04.90. Бюл. № 16 (7!) Волгоградский политехнический институт (72) И. М. Рябов, Ю. M. Кузнецов, В. Н. Тарновский и О . И. Козлов (53) 62.762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1432299, кл. F 16 1 15/34, 1987. (54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям вращающихся валов, и может быть использовано для уплотнения рабочих камер роторно-поршневых двигателей и валов других машин, а также для гидродинамичес2 кой разгрузки эластичных уплотнений. Цель изобретения — повышение надежности при действии давления уплотняемой среды со стороны вращающегося кольца. Невращающееся кольцо трения 2 выполнено составным из трех колец: двух разрезных 3 и 4 и одного неразрезного 5., Штифты 9, входящие в пазы 8 разрезных колец 3 и 4, фиксируют последние от поворота относительно корпуса 1. Тарельчатые пружины 13 и давление уплотняемой среды поджимают неразрезное кольцо 5 к невращающемуся кольцу

2 трения. 3а счет взаимодействия колец по конической поверхности 16 происходит постоянное поджатие разрезных колец 3 и 4 к вращающемуся кольцу 11 трения и корпусу 1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1560853

Формула изобретения

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям вала, и может быть использовано для уплотнения рабочих камер роторнопоршневых двигателей и других роторных машин, а также для гидродинамической разгрузки эластичных уплотнений.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения при действии давления уплотняемой среды со стороны вращающегося кольца трения.

На фиг. 1 показано предлагаемое торцовое уплотнение, продольный разрез; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Торцовое уплотнение содержит корпус 1, в котором установлено вращающееся кольцо

2 трения, состоящее из трех колец: двух упругих разрезных колец 3 и 4 и неразрезного кольца 5. Разрезное кольцо 4 охватывает разрезное кольцо 3 так, что их общее сечение имеет форму прямоугольной трапеции. Стык 6 разрезного кольца 3 диаметрально противоположен стыку 7 разрезного кольца 4.

В стыках 6 и 7 имеется тепловой зазор (фиг. 2), несколько увеличенный для компенсации возможного приработочного износа разрезных колец 3 и 4 по внутренней цилиндрической поверхности, а также соответствующего износа корпуса 1 по поверхности, взаимодействующей с разрезными кольцами. Для фиксации разрезных колец

3 и 4 от проворота относительно корпуса

1 на их внутренней цилиндрической поверхности выполнены осевые пазы 8, и ирина которых равна диаметру, а глубина — высоте штифтов 9. Осевые пазы 8 позволяют резрезным кольцам 3 и 4 перемещаться в осевом направлении, что обеспечивает компенсацию износа колец и работоспособность уплотнения при биении торца 10, вращающегося кольца 11 трения, запрессованного на вал 12.

Тарельчатые пружины 13 опираются на торец 14 проточки 15 корпуса 1 и на торец неразрезного кольца 5, взаимодействующего своей внутренней конической поверхностью

16 с наружной конической поверхностью разрезного кольца 4, и обеспечивают равномерное поджатие невращающегося кольца

2 трения к торцу 10 вращающегося кольца 11 трения, а также разрезных колец

3 и 4 к корпусу 1. Тарельчатые пружины и м еют отверстия 1 7.

Торцовое уплотнение работает следующим образом.

В статическом положении вал 12 и запрессованное на него кольцо Il трения неподвижны относительно корпуса I. Тепловые зазоры в стыках 6 и 7 разрезных колец

3 и 4 раскрыты даже при высокой температуре окружающей среды.

Однако, вследствие того, что стыки 6 и 7 диаметрально противоположны и сдвинуты относительно пазов 8, а невращающееся кольцо трения 2 выполнено в виде трех колец (двух разрезных 3 и 4 и одного неразрезного 5), причем разрезное кольцо 3 имеет радиальное сечение в виде прямоугольной трапеции, а разрезное кольцо 4 охватывает разрезное кольцо 3 без зазоров так, что их общее радиальное .сечение также имеет форму трапеции, неразрезное кольцо 5, взаимодействуя с тарельчатыми пружинами

13 внутренней конической поверхностью

16, поджимает разрезные кольца 3 и 4 друг к другу и к корпусу и вращающемуся кольцу трения 11, гарантированные зазоры в уплотнении отсутствуют. Радиальный зазор между разрезными кольцами 3 и 4 практически отсутствует, поэтому в статическом . положении предлагаемое торцовое уплотнение обеспечивает г рметичность. Дав+ ление среды, действующее со стороны вращающегося кольца и проточки 15 корпуса

1 дополнительно поджимает невращающееся кольцо 2 трения в осевом и радиальном направлениях, поэтому герметичность уплотнения сохраняется. Tapeëü÷àòûå пружины

13, опирающиеся на торец 14, имеют отверстия 17, которые способствуют выравниванию действующего на их поверхности давления среды, что исключает хлопки пружин и увеличивает надежность уплотнения при резком изменении давления среды.

При вращении вала 12 торцовая поверхность 10 вращающегося кольца Il трения скользит относительно разрезных колец

3 и 4, которые удерживаются от проворота штифтами 9, входящими в пазы 8.

Через тепловые зазоры в стыках 6 и 7 разрезных колец 3 и 4 смазка попадает в зону трения, что повышает ресурс работы уплотнения. Нагрев приводит к уменьшению тепловых зазоров в стыках 6 и ?, не нарушая герметичности и работоспособности уплотнения, так как зазоры полностью не выбираются, а неразрезное кольцо 5 внутренней конической поверхностью 16 постоянно поджимает разрезные кольца 3 и 4 к корпусу 1.

1. Торцовое уплотнение, содержащее корпус, вращающееся кольцо трения, поджатое к нему упругим элементом, невращающееся кольцо трения, выполненное составным из двух упругих металлических разрезных колец, одно из которых охватывает другое, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при действии давления со стороны вращающегося кольца, уплотнение снабжено дополнительным нераз резным кольцом, охватывающим невращающееся кольцо трения, а внутренняя поверхность неразрезного кольца и сопря1560853

Составитель В. Красильников

P едактор Т. П а рф ено ва Техред И. Верес Корректор H. Король

Заказ 966 Тираж 56? Поди исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская í rG., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. Ул. Гагарина, IOI женная с ней наружная поверхность невращающегося кольца трения выполнены коническими с большим диаметром со стороны вращающегося кольца трения, при этом упругий элемент расположен между корпусом и наружным торцом неразрезного кольца, а невращающееся кольцо трения внутренней цилиндрической поверхностью взаимодействует с корпусом.

2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что сопряженные между собой поверх5 ности разрезных колец выполнены коническими, с большим диаметром со стороны вращающегося кольца трения.