Торцевое уплотнение

 

Использование: в компрессорах и насосах . Сущность изобретения: вращающийся и невращающийся элементы 3 и 4 пары трения установлены герметично на валу и в корпусе 1 и поджаты друг к другу, Каналы 2 подвода запирающей среды в корпусе 1 расположены с тыльной стороны элемента 4. На наружной поверхности элементов 3 и 4 выполнены прорези 6 для создания гидравлического клина между элементами 3 и 4. Элемент 4 установлен с дросселирующим зазором относительно корпуса 1. Прорези выполнены под углом к поверхности трения и сходящимися между собой по направлению вращения вала. Перепускные каналы 8 элемента 4 сообщены с прорезями 6 на элементе 4 и каналами 2. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 J 15/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4900525/29 (22) 08.01.91 (46) 07.08.92. Бюл. Мт 29 (71) Сумское машиностроительное научнопроизводственное объединение им;

M.В,Фрунзе и Всесоюзное научно-производственное объединение турбохолодильной, газоперекачивающей и газотурбинной техники (72) В,P.Ïøèê, Л.В.Черепов. Н,Д.Федоренко и В,И,Твердохлебов (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1124147, кл, F 16 J 15/34, 1984. (54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Использование: в компрессорах и йасо„„Я2„„1753134 А1 сах, Сущность изобретения: вращающийся и невращающийся элементы 3 и 4 пары трения установлены герметично: на валу и в корпусе 1 и поджаты друг к другу, Каналы 2 подвода запирающей среды в корпусе 1 расположены с тыльной стороны элемента 4.

На наружной поверхности элементов 3 и 4 выполнены прорези 6 для создания гидравлического клйна между элементами 3 и 4.

Элемент 4 установлен с дросселирующим зазором относительно корпуса 1, Прорези выполнены под углом к поверхности трения и сходящимися между собой по направлению вращения вала. Перепускные каналы 8 элемента 4 сообщены с прорезями 6 на элементе 4 и каналами 2, 2 ил.

1753134

Изобретение относится к уплотнительной технике, например для компрессоров и насосов, работающих при высоких режимных параметрах, т,е, при давлениях рабочей среды порядка 10 МПа и выше и скорости скольжения в уплотнении до 100 м/с, Цель изобретения — повышение надежности путем уменьшения трения и улучшения теплоотвода от пары тренйя, На фиг.1 изображено торцовое уплотнение вала, продольный разрез; на фиг,2— развертка наружной поверхности вращающегося и неподвижного уплотняющего элементов, Торцовое уплотнение вала содержит корпус 1 с канавками подвода запирающей среды и установленные в нем вращающийся 3 и невращающийся 4 элементы пары трения, поджатые друг к другу при помощи пружины 5, а также средство для создания гидравлического клина между элементами 3 и 4 в виде прорезей 6 и 7 на них, .причем в невращающемся элементе 4 пары трения выполнены перепускные каналы 8, связанные между собой прорези 6 и каналы

2 подвода запирающей среды в корпусе 1.

Прорези 6 и 7 выполнены под углом к поверхностям 9 трения на вращающемся и невращающемся элементах 3 и 4, причем прорези

6 на первом из них образуют с направлением вращения угол, меньший 90, а прорези

7 на втором — угол, больший 90, т.е, прорези сходятся по направлению вращения вала.

При э-.ом с тыльной стороны 10 невращающегося уплотнительного элемента 4 пары трения расположены каналы 2 камеры

11 подвода, соединенные с источником охлаждающей среды или с рабочими полостями центробежного агрегата. Невращающийся элемент 4 установлен с дросселирующим зазором 12 относительно корпуса 1, Устройство работает следующим образом.

Охлаждающая запирающая среда подводится через канал 2 в корпусе 1 в камеру

11 подвода и далее по перепускным каналам 8 в теле невращающегося элемента 4 в зону контакта уплотнительных элементов 3 и 4, Кроме того, среда поступает в зону контакта еще и через дроссельный зазор 12 между корпусом 1 и невращающимся элементом 4, Поток среды создается при вращении элемента 3 за счет выполнения прорезей 7 на нем под углом к направлению вращения, Причем, если этот угол меньше 90, то поток направлен от камеры 11 подвода к уплотнительным элементам 3 и 4 и далее в рабочие полости роторного агрегата.

При организации потока рабочей среды таким образом, легко на ее входе в канал 2 установить, при необходимости, холодильник и фильтр, что позволит организовать проток чистой и охлажденной жидкости над парой трения.

При работе поверхность трения 9 уплотнительных элементов 3 и 4 приобретает волнообразный вид, за счет неравномерного охлаждения этой поверхности, т.е. создает5

10 ся последовательность гидродиначеских клиньев в паре трения с минимальным изменением поверхности 9 трения в зоне минимального удаления прорези 6 или 7 от поверхности 9 трения и максимальной вогходной насосной ступени, прокачивающей запирающую среду через торцовое уплотнение вала.

Формула изобретения

Торцовое уплотнение, содержащее вращающийся и невращающийся элементы пары трения, установленные герметично на валу и в корпусе и поджатые друг к другу, каналы подвода запирающей среды в корпусе, расположенные с тыльной стороны невращающегося элемента, и перепускные каналы, причем на наружной поверхности элементов пары трения выполнены прорези

55 для создания гидравлического клина между нутостью в зоне, расположенной против участка прорези 6 или 7, максимально удаленной от поверхности 9 трения, с резким перегибом волнообразной поверхности в

20 последней зоне. Причем волнистость.поверхности трения возникает сразу же при подаче запирающей среды, обеспечивая малый момент трения во время пуска. При останове машины и сбросе давления запирающей

25 среды, поверхности 9 трения восстанавливают свою поверхность и последняя приближается к прямолинейной, что повышает герметичность пары трения. Наличие стабильных гидродинамических клиньев на по30 верхностях S трения во время работы уплотнения уменьшает трение в паре трения, соответственно уменьшается тепловыделение и улучшается теплоотвод, Прорези

6 выполняют фрезерованием на универ35 сальном металлорежущем оборудовании без каких-либо трудностей.

Установка невращающегося элемента 4 с дросселирующим зазором 12 относительно корпуса 1 позволяет направить практиче40 ски всю запирающую среду по перепускным каналам 8 к прорезям 6 невращающегося элемента 4. При этом прорези 7 на вращающемся элементе 3, выполненные под углом к поверхности трения, помимо волнообра45 зующей роли, выполняют роль микрорас1753134

Составитель И,Пащенко

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор H.Koponb

Заказ 2752 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 элементами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения трения и улучшения теплоотвода от пары трения, невращающийся элемент пары трения установлен с 5 дросселирующим зазором относительно корпуса, а упомянутые прорези на элементах выполнены под углом к поверхности трения и сходящимися между собой по направлению вращения вала, при этом перепускные каналы в невращающемся элементе пары трения сообщены с прорезями на этом элементе и каналами подвода запирающей среды.