Уплотнение между вращающимися и неподвижными элементами насоса

 

Использование: гидроагрегаты с бесконтактными уплотнениями вала. Сущность изобретения: упругие участки 7 выполнены в виде сквозного осевого отверстия 6 в уплотнительном кольце 2 и осевого выступа 5. В момент пуска уплотнительное кольцо 2 не касается вращающейся части насоса. После заполнения радиального зазора жидкостью уплотнительное кольцо 2 работает как плавающее кольцо за счет возникновения зон повышенного и пониженного давлений в этом зазоре. 2 ил. А-А

(19) (11) СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s F 04 0 29/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4843118/29 (22) 27.06.90 (46) 30.07.92. Б1ол. М 28 (71) Московский авиационный институт им.

С. Орджоникидзе и Конструкторское бюро энергетического машйностроения (72) ФЛ, Захарченко, А.Н. Лайков и А.M.

Кашкаров (56) Марцинковский B.À. Бесконтактные уплотнения роторных машин, М., 1980, с. 114, рис, 53, (54) УПЛОТНЕНИЕ МЕЖДУ ВРАЩАЮЩИМИСЯ И НЕПОДВИЖНЫМИ ЗЛЕМЕНТАМИ НАСОСА

2 (57) Использование: гидроагрегаты с бесконтактными уплотнениями вала. Сущность изобретения: упругие участки 7 выполнены в виде сквозного осевого отверстия 6 в уплотнительном кольце 2 и осевого выступа 5.

В момент пуска уплотнительное кольцо 2 не касается вращающейся части насоса. После заполнения радиального зазора жидкостью уплотнительное кольцо 2 работает как плавающее кольцо за счет возникновения зон повышенного и пониженного давлений в этом зазоре, 2 ил.

1751428

Изобретение относится к насасостроению, в частности к центробежным насосам с бесконтактйым уплотнением валов гидроагрегатов.

Известна конструкция уплотнения валов с постановкой щелевого уплотнения с плавающим кольцом.

Однако на пусковых и переходных режимах щелевое уплотнение с плавающим кольцом работает неустойчиво, так как уплотнительное кольцо повысает, соударяется, раскручивается вместе с вращающимся элементом насоса, что приводит K vl3HOcy и к поломке уплотнения, Наиболее близкой к изобретению является конструкция уплотнения между вращающимися и неподвижными элементами насоса, содер>кащего корпус и уплотнительное коЛьцо, установленное в корпусе на упругой подвеске, Недостатками технического решения являются сложность обеспечения соосности кольца и ротора и одинаковой жесткости, неработоспособность такой конструкции при

6or ших давлениях и больших угловых скоростях вращения ротора насоса, Цель1о изобретения является повышеиие надежности путем снижения вибрации уплотнительного кольца на пусковых и переходн ых режимах. 30

Указанная цель достигается тем, что каждый упругий участок выполнен в виде сквозного осевого отверстия в уплотнительнам кольце и осевого выступа на поверхности уплотнительного кольца, при этом оси симметрии отверстия и выступа располо>кены в одной меридианальной плоскости, а ширина отверстия в окружном направлении превышает ширину выступа, На фиг. 1 изображено предлагаемое уплотнение между вращающимися и неподвижными элементами насоса; на фиг. 2— сечение А-А на фиг. 1.

Уплотнение между враща.ощимися и неподви>кными элементами насоса содержит корпус 1 и установленное в нем уплотнительное кольцо 2 с упругими участками 7, Уплотнительное кольцо 2 образует с вращающимся элементом насоса 3 радиальный зазор 4.

Каждый упругий участок 7 выполнен в виде сквозного осевого отверстия 6 в уплотнительном кольце 2 и осевого выступа 5 на поверхности уплотнительного кольца 2. При этом оси симметрии отверстия 6 и выступа

5 расположены в одной меридианальной плоскости, а ширина отверстия а в окружном направлении превышает ширину выступа Ь.

Устройство работает следующим образом, Б момент пуска уплотнительное кольцо

2 не касается вращающейся части насоса

3, так как оно плотно установлено в корпусе 1 с большой точностью соосно с рото-. ром насоса, т.е. при раскрутке ротора уплотнительное кольцо 2 не перемещается ("ХОЛОХУПИТ") между корпусом 1 и вращающейся частью насоса 3, а ведет себя как кольцо, жестко установленное в корпусе. Когда уплотняемая среда заполняет радиальный зазор 4, уплотнительное кольцо 2 начинает вести себя как плавающее, т.е. при перемещении враща1ощейся части насоса 3 относительно корпуса 1 нарушается соосность уплотнительного кольца 2 и вращающейся части насоса 3. B месте су>кения радиального зазора 4 возникает зона повышенного давления, а в месте увеличения зазора возникает зона пониженного давления. Зоны пониженного и повышенного давления располагаются в диаметрально противоположных местах радиального зазора 4, Таким образом, равнодействующая нагрузка от сил давления приложена к уплотнительному кольцу 2 со стороны радиального зазора 4 и направлена по радиусу от центра симметрии уплотнительнйго кольца

Под действием распоеделенной нагрузки уплотнительное кольцо 2 начинает деформироваться. Деформирование происходит за счет прогибов упругих перемычек 7, В месте сужения радиального зазора

4 упругие перемычки деформируются так, что выступы 5 вдавливаются в уплотнительное кольцо за счет сужения осевых сквозных отверстий 6, а в месте расширения радиального зазора 4 выступы 5 еще сильнее вытягиваются и сквозные отверстия 6 расширяются, В результате величина радиального зазора 4 выравнивается и становится одинаковой по всей длине окружности.

Распределенная нагрузка управновешивается упругими силами, которые возникают за счет деформирования упругих участков 7, Таким образом, уплотнительное кольцо 2 как бы "самоустанавливается" концентрично вращающейся части ротора 3.

В результате уплотнение плавно включается в работу, при этом соударений уплотнительного кольца 2 с корпусом 1 и вращающимся элементом насоса 3 не происходит. Жесткость упругих участков 7 можно изменять, варьируя ее толщиной с. Таким образом, предлагаемая конструкция проста с конструкторской и технологической точек зоения, ее использование обеспечивает выСоставитель А. Лайков

Редактор Т. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 2676 Ти раж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-изда гельский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сокую надежность и долговечность в работе.

Для высокооборотного агрегата с большим ресурсом и производительностью предлагаемое технологическое решение дает значительный экономический эффект.

Формула изобретения

Уплотнение между вращающимися и неподви>кными элементами насоса; содержашее корпус и установленное в нем уплотнительное кольцо с упругими участками, контактирующими с корпусом„о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и герметичности путем снижения вибрации уплотнительного кольца на пусковых и переходных режимах, каждый

5 упругий участок выполнен в виде сквозного осевого отверстия в уплотнительном кольце и осевого выступа на поверхности уплотнительного кольца, при этом оси симметрии отверстия и выступа располо>кены в одной

10 меридиональной плоскости, а ширина отверстия в окружном направлении превышает ширину выступа,