Бесконтактное уплотнение вала

 

Изобретение позволяет повысить надежность работы, упростить конструкцию и повысить технологичность изготовления бесконтактного уплотнения высокооборотного вала (В). Герметизирующий элемент размещен в зазоре 1 между В 2 и корпусом 3 и охватывает В 2 с возможностью радиального перемещения. Элемент выполнен в виде упругой винтообразной спирали 4, навитой преимущественно плотно виток к витку по поверхности В 2 с закреплением одного ее конца на В 2. Направление виткоз спирали 4 противоположно направлению вращения В 2. Для равномерно о радиального перемещения свободных витков на каждом из них имеется один или несколько выступов по окружности. Витки имеют зигзагообразный профиль. На внутренней поверхности корпуса 3 против свободного конца спирали 4 герметично установлено защитное кольцо 11 из антифрикционного материала. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s F 16 J 15/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685358/29 (22) 03.05.89 (46) 15.04.91. Бюл. ¹ 14 (72) Г.А. Голубев, В.А. Смирнов и В.Н. Хазов (53) 62.762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1168760, кл. F 16 J 15/44, 1984, (54) БЕСКОНТАКТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА (57) Изобретение позволяет повысить надежность работы, упростить конструкцию и повысить технологичность изготовления бесконтактного уплотнения высокооборотного вала (В). Герметизирующий элемент размещен в зазоре 1 между В 2 и корпусом

Изобретение относится к машинострое нию. а именно к бесконтактным уплотнением вращающихся валов гидравлических машин.

Целью изобретения является повышение надежности работы, упрощение конструкции и повышение технологичности его изготовления.

На фиг. 1 схематически изображено уплотнение, разрез; на фиг. 2 — витки спирали с выступом; на фиг. 3 — профиль зигзагообразных витков спирали.

B зазоре 1 между валом 2 и корпусом 3 размещен герметизирующий элемент, выполненный в форме упругой (например, стальной) винтообразной спирали 4, навитой на поверхность вала 2 в направлении, противоположном вращению вала. Один конец спирали 4 закреплен на валу 2 известным способом (посредством сварки 5, хомута, втулки и т.п.). Остальные витки спи„„. Ж„„1642163 А1

3 и охватывает В 2 с возможностью радиального перемещения. Элемент выполнен в виде упругой винтообразной спирали 4, навитой преимущественно плотно виток к витку по поверхности B 2 с закреплением одного ее конца на В 2. Направление витков спирали 4 противоположно направлению вращения В 2. Для равномерно о оадлэльного перемещения свободных витков на каждом из них имеется один или несколько выступов по окружности. Витки имеют зигзагообразный профиль, На внутренней поверхности корпуса 3 против свободного конца спирали 4 герметично установлено защитное кольцо 11 из антифрикционного материала. 3 з.п, ф-лы, 3 ил. рали 4 свободны и имеют возможность радиального перемещения в зазоре 1. Для повышения эффективности работы ви ки спирали 4 могут быть навиты плотно друг к другу.

Ограничение радиального перемещения витков спирали 4 при вращении вала с целью регулирования эффективности герметизации может быть достигнуто, если на витках спирали 4 предусмотрены выступы 6, например, в виде скрепленных с витками скоб, На каждом витке может быть один или несколько выступов. Выступы 6 выполнены таким образом, что размещены с радиальным зазором 7 внутри смежного витка спирали 4.

Ограничение радиального перемещения может быть достигнуто выполнением профиля витков спирали 4 зигзагообразной формы, например S-образной, причем в этом варианте перемычка 8 профиля выпол1642163 нена с направленными в противоположные стороны концевыми частями 9 и 10, размещенными с радиальным зазором относительно концевых частей 9 и 10 смежных витков спирали 4, На внутренней поверхности корпуса 3 против свободного конца спирали герметично установлено защитное кольцо 11, например, из антифрикционного материала.

Уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала под действием центробежных сил витки спирали 4, вращающейся совместно с валом, расходятся и перемещаются по радиусу, причем это перемещение тем больше, чем дальше отстоит данный виток от витка, закрепленного на валу. В результате спираль 4 принимает форму спирального раструба. Целесообразно ориентировать при сборке спираль 4 таким образом, чтобы свободные витки были обращены в сторону полости с повышенным давлением. Поскольку направление витков противоположно направлению вращения вала, спираль 4 работает как винтовой насос, препятствуя прохождению герметизируемой жидкости, и, одновременно, как радиальный лопаточный импеллер. Уплотнение может быть названо "винтоимпеллерным", В случае касания свободных витков о внутреннюю поверхность корпуса целесообразно против свободных витков спирали

4 герметично установить кольцо 11 для уменьшения износа корпуса. При необходимости ограничения радиального перемещения свободных витков пружины йспользуют конструкции типа изображенных на фиг. 2 и

3. При этом свободные витки перемещаются в радиальном направлении в пределах заданных радиальных зазоров между выступами 6 и телом винтов или концевыми частями 9 и 10 смежных витков, т.е. могут перемещаться только до упора выступающими частями в смежный виток.

Формула изобретения

1. Бесконтактное уплотнение вала, преимущественно высокооборотного, содержащее герметизирующий элемент в зазоре

10 между валом и корпусом, охватывающий вал с возможностью радиального перемещения, отличающееся тем,что,с целью повышения надежности работы, упрощения конструкции и повышения техно15 логичности его изготовления, в нем герметизирующий элемент выполнен в виде упругой винтообразной спирали, навитой преимущественно плотно виток к витку по поверхности вала с закреплением одного ее

20 конца на валу, при этом направление витков спирали противоположно направлению вращения вала.

2. Уплотнение по и. 1, отл и ч а ю щее с я тем, что, с целью равномерного ради25 ального перемещения свободных витков спирали, на каждом из них имеется один или несколько выступов по окружности, размещенных с радиальным зазором внутри смежного витка.

30 3. Уплотнение по и, 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что витки спирали имеют зигзагообразный профиль с направленными вдоль оси в противоположные стороны относительно радиальной перемычки концевыми

35 частями, причем внутренняя направлена в сторону закрепленного витка спирали.

4. Уплотнение по и. 3, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что на внутренней поверхности корпуса против свободного конца спирали

40 герметично установлено защитное кольцо из антифрикционного материала.

16421 б3

Составитель И. Пащенко

Тех ред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Патай

Редактор Т. Клюкина

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

Заказ 1430 Тираж 453 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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