Торцовое уплотнение

 

Изобретение относится к уплотняющим устройствам вращающихся валов насосов, машин и аппаратов химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности. Торец невращающегося кольца содержит кольцевой выступ, который входит в кольцевую канавку вращающегося кольца. На торцевой поверхности выступа выполнены с шагом Р_t нагнетательные лопатки. Уплотняемая среда, попавшая в кольцевую канавку, под воздействием нагнетательных лопаток, за счет которых создается дополнительное давление, через продольные каналы и радиально расположенные полости возвращается обратно в уплотняемую полость. Это ведет к уменьшению утечки уплотняемой среды через торцовое уплотнение наружу. Изобретение повышает надежность торцового уплотнения. 4 ил.

Изобретение относится к уплотняющим устройствам вращающихся валов насосов, машин и аппаратов химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности.

Известно торцовое уплотнение (А.с. СССР N 2028525), наиболее близкое по своей технической сущности к предлагаемому, содержащее корпус, вал, невращающееся и вращающееся уплотнительные кольца, контактирующие между собой по плоской поверхности трения, причем на поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, соединенная каналами с коническими радиально расположенными полостями, со стороны основания. Эти полости обращены вершинами наружу и сообщены ими с уплотняемой полостью, которые разделены шариками посредством пластинчатых пружин.

Основным недостатком известного торцового уплотнения является то, что затруднено движение уплотняемой среды по осевым каналам вследствие прилипания уплотняемой среды под действием центробежной силы к стенкам канала.

Задача изобретения - повышение надежности торцового уплотнения и уменьшение утечки уплотняемой среды.

Технический результат достигается тем, что торец невращающегося кольца содержит кольцевой выступ, который входит в кольцевую канавку вращающегося кольца, на его торцовой поверхности выполнены, с шагом P_t, нагнетательные лопатки.

На фиг.1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг.2 - вид Б на фиг.1; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3.

Торцовое уплотнение состоит из неподвижного кольца трения 1, установленного в корпусе 2, загерметизированного посредством вторичных уплотнений 3 и 4 и закрепленного штифтами 5. Торец невращающегося кольца 1 содержит кольцевой выступ 6, который входит в кольцевую канавку 7 вращающегося кольца 8, на его торцевой поверхности выполнены, с шагом P_t, нагнетательные лопатки 9. Вращающееся кольцо 8 установлено во втулке 10 и загерметизировано вторичными уплотнениями 11 и 12. Во втулке 10 выполнены конические радиально расположенные полости 13, соединенные продольными каналами 14 с кольцевой канавкой 7, закрытые шариками 15 при помощи пластинчатых пружин 16. Втулка 10 соединена с валом 17 посредством шпонки 18 и герметизируется вторичным уплотнением 19. Неподвижное кольцо трения 1 прижато к подвижному кольцу 9 нажимным элементом 20 через пружину 21.

Уплотнение работает следующим образом.

При остановленном валу 17 герметизация уплотнения осуществляется стыком колец трения 1 и 8 за счет их прижатия нажимным элементом 20 через пружину 21, а конические радиально расположенные полости 13 закрыты шариками 15 посредством пластинчатых пружин 16. При вращении вала 17 вращается втулка 10 с кольцом трения 8. Уплотняемая среда стремится проникнуть через стык колец трения 1 и 8 наружу и попадает в кольцевую канавку 7, далее, под воздействием нагнетательных лопаток 9, создается дополнительное давление, за счет которого, через продольный канал 14, уплотняемая среда попадает в радиально расположенные полости 13. Затем, под действием центробежной силы уплотняемая среда давит на шарики 15, преодолевая упругость пружин 16, через образованную щель выбрасывается обратно в уплотняемую полость. При уменьшении центробежной силы под действием упругой силы пружин 16 шарики 15 плотно закрывают конические радиально расположенные полости 13. Этим перекрывается обратное проникновение уплотняемой среды через конические радиально расположенные полости 13 и продольные каналы 14 в кольцевую канавку 7 и далее наружу.

Формула изобретения

Торцовое уплотнение, содержащее корпус, вал, невращающееся и вращающееся уплотнительные кольца, контактирующие между собой по плоской поверхности трения, причем на поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, соединенная каналами с коническими, радиально расположенными полостями, со стороны основания, эти полости обращены вершинами наружу и сообщены ими с уплотняемой полостью, которые разделены шариками посредством пластинчатых пружин, отличающееся тем, что торец невращающегося кольца содержит кольцевой выступ, который входит в кольцевую канавку вращающегося кольца, на его торцевой поверхности выполнены с шагом P_t нагнетательные лопатки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4