Торцовое уплотнение вращающегося вала

 

Изобретение относится к торцовым уплотнениям вращающихся валов машин и аппаратов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности . Цель изобретения - повышение надежности и увеличение ресурса уплотнения. На внутренней торцовой поверхности обоймы 11 выполнены концентрично расположенные канавки разной глубины. В одной из канавок установлено компенсационное кольцо 12. Глубина канавок выбирается в зависимости от интенсивности износа поисков трения. За счет перестановки компенсационного кольца 13 из более глубокой канавки в мелкую осуществляется компенсация величины износа колец трения. Компенсационные кольца могут быть выполнены составными из элементов. Возможно выполнение кольца трения с резервной поверхностью трения на его нерабочем торце. Восстановление работоспособности уплотнения происходит за счет перестановки кольца трения одноименным пояском трения внутрь обоймы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 F 16 J 15/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4815661/29 (22) 17.04.90 (46) 23.05.92. Бюл. ¹ 19 (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) P.M. Стародубов, Е.В. Шатаев и В.И.

Соколов (53) 62.762(088.8) (56) Антипин Г.В, и др. Торцовые уплотнения аппаратов химических производств. — М,:

Машиностроение, 1984, с. 37, рис. 21. (54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к торцовым уплотнениям вращающихся валов машин и аппаратов и может быть использовано в химической и других отраслях промышлен. Ж 1735648 А1 ности. Цель изобретения — повышение надежности и увеличение ресурса уплотнения, На внутренней торцовой поверхности обоймы 11 выполнены концентрично расположенные канавки разной глубины, В одной из канавок установлено компенсационное кольцо 12. Глубина канавок выбирается в зависимости от интенсивности износа поисков трения. За счет перестановки компенсационного кольца 1.3 из более глубокой канавки в мелкую осуществляется компенсация величины износа колец трения. Компенсационные кольца могут быть выполнены составными из элементов. Возможно выполнение кольца трения с резервной поверхностью трения на его нерабочем торце. Восстановление работоспособности уплотнения происходит за счет перестановки кольца трения одноименным пояском трения внутрь обоймы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1735648

50

Изобретение относится к торцовым уплотнениям вращающихся валов машин и аппаратов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение надежности и увеличение ресурса уплотнения.

На фиг, 1 изображено торцовое уплотнение, разрез; на фиг. 2 — обойма с уступами на фиг. 3 — установка колец трения после первого ремонта; на фиг. 4 — то же, после второго ремонта; на фиг, 5 — антифрикционное кольцо с резервной поверхностью трения, расположенной на его нерабочем торце; на фиг. 6 — сечение А — А на фиг. 3.

Уплотнение содержит корпус 1, скрепленный с крышкой 2, В корпусе 1 и крышке

2 установлены невращающиеся кольца 3 трения, а на втулке 4 вала 5 расположено вращающееся кольцо 6 трения. Вращающееся кольцо 6 трения герметизировано по втулке 4 резиновым кольцом 7, а втулка 4 по валу 5 резиновым кольцом 8. Невращающиеся кольца 3 трения герметизированы по корпусу 1 и крышке 2 резиновым кольцом 9 и прижимаются к вращающемуся кольцу 6 трения пружинами 10, Невращающееся кольцо 3 трения состоит из обоймы 11 в расточке а, B которой установлено кольцо 12 из антифрикционного материала. На торцовой поверхности б обоймы 11 выполнены концентрично расположенные канавки в1, в2, В3 глубиной г1, г2, гз (фиг. 3), либо уступы д1 д2. дз высотой е1, е2 (фиг, 2). В одной из канавок в или одном из уступов д установлено компенсационное кольцо 13, имеющее постоянную высоту h. Размеры глубин г канавок в или высот е уступов д выбираются в зависимости от интенсивности износа поясков трения ж и з невращающегося 3 и вращающегося 6 колец трения, Кольцо 12 из антифрикционного материала прижимается к компенсационному кольцу 13 нажимным элементом 14 винтами

15 и уплотнено по обойме 11 резиновым кольцом 16, В уплогнении также может быть установлено кольцо 17 из антифрикционного материала, выполненного с двумя поясками трения к и л, неработающий поясок л которого заходит в канавку м обоймы 18 (фиг. 5). Компенсационное кольцо 13 может быть изготовлено из паронита, резины или других материалов, Для многоразовых установок одного и того же компенсационного кольца 13, изготовленного из прокладочных материалов, оно устанавливается в разные канавки или уступы, начиная с канавки или уступа большего диаметра к меньшим диаметрам, путем срезания компенсационного кольца 13 по длине его окружности на величину, равную не менее разницы по длине между двумя смежными канавками с образованием стыка н по компенсационному кольцу 13 (фиг. 6).

Для удобства установки компенсационного кольца 13 в канавки или уступы с меньшим диаметром на наружном диаметре кольца 13 выполняются радиальные среды о, В концентричных канавках могут быть установлены целиковые металлические кольца 19 различных диаметров или набор из нескольких элементов 20, равных части кольца, которые также как и кольца из прокладочных материалов устанавливаются в разные канавки или уступы, начиная с канавки или уступа большего диаметра к меньшим диаметрам. Подача и отвод запирающейся жидкости в камеру уплотнения и осуществляется через штуцер входа р и выхода с.

Размеры поясков трения ж и з колец 3 и

6 трения, глубин г, канавок в или высот е уступов д берутся в зависимости от интенсивности износа колец трения, изменения их осевых размеров при ремонте, учета изменения размероз I ужин при их усадке после очередной чаработки, что определяет общий ресурс работы торцового уплотнения.

Уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала 5 происходит передача вращения втулке 4 и вращающемуся кольцу 6 трения, к которому пружинами 10 и давлением запирающей жидкости, циркулирующей через камеру уплотнения и, прижимаютс.". невращающиеся кольца 3 трения, установленные в корпусе 1 и крышке 2. При этом создается герметичность по контактным поверхностям колец трения.

Выполнение невращающегося кольца трения 3 в виде обоймы 11, имеющей в расточке а ряд концентрично расположенных канавок в или уступов д с установкой последовательно в одной или одном из них компенсационного кольца 13 или кольца 19, или элементов 20. п кольца 12 из антифрикционного материала, прижимаемого к компенсационному кольцу нажимным элементом 14 путем. вворачивания винтов

15, позволяет после очередной наработки и износа поясков трения ж и в у колец 3 и 6 трения производить восстановление изношенных поверхностей механической обработкой, осуществлять повторные сборки торцового уплотнения с одними и теми же кольцами 3 и 6 трения с уменьшенными их размерами по длине.

Так при первой установке компенсационное кольцо 13, имеющее постоянную вы1735648

77 соту h, устанавливается в первую канавку в с глубиной г, при выполнении обоймы с уступами в первый уступ д высотой е1. При второй установке компенсационное кольцо

13, уменьшенное (срезанное) в размере по длине, либо новое кольцо 19 или элементы

20 устанавливаются во вторую канавку (фиг.

3), при этом разность глубин канавок

Лг =г — l2 равна величине износов S1+S2 поясков колец 3 и 6 трения после первой наработки с учетом изменения размеров при их восстановлении, при установке во второй уступ величина износов S <+S z равна высоте е> уступа. При третьей установке новое кольцо 19 или элементы 20 либо компенсационное кольцо 13, вновь уменьшенное в размере по длине, устанавливаются в третью канавку, при этом разность глубин канавок Л гг = гг — гз равна величине износов

S1 +S2 поясков колец 3 и 6 пар трения по2 2 сле второй наработки с учетом изменения размеров при их вторичном восстановлении, при установке в третий уступ

S> +Sr =!г.

При многоразовых установках пружин в торцовых уплотнениях происходит их старение и усадка. С целью сохранения усилий от действий пружин на контактные поверхности трения размеры разности глубин канавок ЬГ и высот е уступов, начиная со вторых установок колец 19 и 13 или элементов 20, могут быть увеличены на величину усадки е пружин.

Плотное прижатие кольца 12 (17) к ком-пенсационному кольцу 13 (19) или элементам 20 нажимным элементом 14 с винтами

15 обеспечивает создание необходимых сил трения между сопрягаемыми поверхностями, позволяющими исключить проворот кольца 12 при работе уплотнения.

5 Применение кольца 17 из антифрикционного материала, выполненного с резервной поверхностью трения, расположенной на его нерабочем торце, удваивает ресурс работы торцового уплотнения.

Формула изобретения

1. Торцовое уплотнение вращающегося вала, содержащее поджатые вращающееся и неподвижные кольца трения, состоящие

15 из обоймы с установленным в ее расточке антифрикционным кольцом, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и увеличения ресурса, уплотнение снабжено компенсационным кольцом и

20 нажимным устройством, а на торцовой поверхности в расточке обоймы, выполнены концентричные канавки или уступы различный глубины, причем компенсационное кольцо размещено в одной из канавок или

25 на одном из уступов и прижато к дну канавки или уступу антифрикционным кольцом с помощью нажимного устройства, 2, Уплотнение по п,1, отл и ч а ю ще ес я тем, что компенсационное кольцо вы30 полнено разрезным или из отдельных элементов.

3, Уплотнение по пп,1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на антифрикционном кольце выполнена резервная поверхность

35 трения расположенная на его нерабочем торце.

1735648

19(20)

U25

Составитель В,Красильников

Редактор М.Бланар Техред М.Моргентал Корректор A,Îñàóëåíêî

Заказ 1807 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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