Торцевое уплотнение

 

Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств и позволяет повысить надежность работы торцового уплотнения во всем диапазоне рабочих давлений. Торцовое уплотнение содержит опорное 6 и упорное 4 кольца, образующие пару трения. В корпусе 1 аксиально ему установлены с зазором подпружиненная обойма 3 и кольцевой гофр 12, одна из ветвей которого закреплена в корпусе 1, а другая - в обойме 3. В корпусе 1 и обойме 3 выполнены радиальные проточки по форме, соответствующей ветвям гофра, при этом в исходном положении радиальная проточка обоймы 3 смещена относительно радиальной проточки в корпусе 1 в сторону пружины 5. В обойме 3 выполнены кольцевые канавки, открытые со стороны основания ее радиальной проточки обоймы 3. Ветви гофра 12 размещены в радиальных проточках и сопряжены между собой по внутренней поверхности, причем ветвь гофра, размещенная в проточке, имеет кольцевые выступы, входящие в канавки. Вершина изгиба гофра расположена со стороны пары трения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств и, преимущественно, может быть использовано при уплотнении валов насосов, работающих при значительных перепадах давления в абразивных суспензиях, обладающих склонностью к кристаллизации, свойственной суспензиям и растворам глиноземного производства.

Цель изобретения повышение надежности торцового уплотнения во всем диапазоне рабочих давлений.

На фиг.1 изображено торцовое уплотнение, разрез; на фиг.2 узел l на фиг. 1; на фиг.3 то же, без кольцевого гофра.

Торцовое уплотнение содержит корпус 1 уплотнения, закрепленный на детали 2 статора насоса. В корпусе 1 размещена обойма 3 с упорным кольцом 4, поджатым пружиной 5 к опорному кольцу 6, установленному в обойме 7 на валу 8 насоса при помощи монтажной втулки 9. Между корпусом и обоймой 3 в радиальных проточках 10 и 11 соответственно корпуса 1 и обоймы 3 размещен гофр 12. Радиальная проточка 11 обоймы 3 смещена относительно радиальной проточки корпуса 1 в сторону пружины 5 на величину не менее максимально допустимого износа пары трения. В обойме 3 выполнены кольцевые канавки 13, открытые со стороны основания радиальной проточки 11, образованные углублениями в основании проточки, имеющем, например, волнообразную в радиальном сечении форму - профиль. Ветвь 14 гофра 12, размещенная в проточке 11, имеет кольцевые выступы 15, соответствующие по форме канавкам 13, плотно входящие в эти канавки. Количество канавок 13, их форма и размеры подбираются экспериментальным путем в зависимости от величины рабочего давления, от материала гофра и некоторых других характеристик, исходя из условий предотвращения выдавливания ветви 14 гофра в зазор между корпусом 1 и обоймой 3.

При работе торцового уплотнения на кольцевой гофр 12 действует давление со стороны полости высокого давления, горизонтальная составляющая F результирующей силы которого стремится поджать ветвь 14 гофра 12 к стенке радиальной проточки 11. При этом боковые стенки кольцевых канавок 13, расположенные со стороны полости низкого давления, взаимодействуя с кольцевыми выступами 15 на ветви 14 гофра, воспринимают на себя значительную часть силы F, в результате чего сила F₁, с которой ветвь 15 поджата к стенке радиальной проточки 11, значительно меньше силы F. В результате ветвь 14 не выдавливается в зазор между корпусом 1 и обоймой 3, что повышает надежность работы торцового уплотнения. Выполнение основания радиальной проточки 11 волнообразной формы предотвращает возможное зацепление за обойму 3 выходящих из радиальной проточки 11 участков ветви 14 гофра в процессе перемещения обоймы 3, что еще больше повышает надежность торцового уплотнения.

Формула изобретения

1. Торцевое уплотнение, содержащее опорное и упорное кольца, образующие пару трения, корпус, аксиально установленную в нем с радиальным зазором подпружиненную обойму с упорным кольцом и изогнутый U-образный кольцевой гофр, одна из ветвей которого закреплена в корпусе, а другая в обойме, в обойме и корпусе выполнены радиальные проточки по форме, соответствующей ветви гофра, при этом в исходном положении радиальная проточка обоймы смещена относительно радиальной проточки в корпусе в сторону пружины на величину не менее максимально допустимого износа пары трения, ветви гофра размещены в указанных радиальных проточках и сопряжены между собой по внутренней поверхности, а вершина изгиба гофра расположена со стороны пары трения, отличающееся тем, что в основании радиальной проточки в подпружиненной обойме выполнены кольцевые канавки, а ветвь, размещенная в этой проточке, имеет кольцевые выступы, входящие в указанные кольцевые канавки.

2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что основание радиальной проточки имеет волнообразный в радиальном сечении профиль.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3