Устройство защиты торцового жидкостного уплотнения

 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а более конкретно к устройствам защиты торцового жидкостного уплотнения от попадания грязи. Устройство содержит вал с установленной на нем втулкой, фланец, между которым и втулкой расположен лабиринт. В полостях лабиринта выполнены радиальные каналы, соединенные между собой на внутреннем диаметре лабиринта и втулки кольцевыми щелями. На торце втулки выполнены наклонные пазы, а у торца втулки на конце кольцевой щели на внутреннем диаметре и на фланце, на внутреннем диаметре, на входе в лабиринтные зазоры выполнены пологие фаски. Изобретение позволяет повысить надежность торцового уплотнения путем защиты его от проникновения абразивных частиц за счет многоступенчатой центробежной очистки уплотняемой жидкости, утекающей через торцовое уплотнение. 2 ил.

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а более конкретно к устройствам защиты торцового жидкостного уплотнения от попадания грязи.

Известно торцовое жидкостное уплотнение, в котором лабиринт установлен на входе в уплотнение.

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является то, что защищая торцовое уплотнение от циркуляции абразивных частиц, циркулирующих в большом объеме перед уплотнением, лабиринт не защищает от проникновения абразивных частиц, попадающих в уплотнение вместе с потоком жидкости, утекающей через торцовое уплотнение и лабиринт.

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении надежности торцового уплотнения путем защиты его от проникновения абразивных частиц за счет многоступенчатой центробежной очистки уплотняемой жидкости, утекающей через торцовое уплотнение.

Сущность технического решения заключается в том, что в устройстве защиты торцового жидкостного уплотнения, содержащем вал с установленной на нем втулкой, фланец, между которым и втулкой расположен лабиринт, согласно изобретению в полостях лабиринта выполнены радиальные каналы, соединенные между собой на внутреннем диаметре лабиринта и втулки кольцевыми щелями, при этом на торце втулки выполнены наклонные пазы, а у торца втулки на конце кольцевой щели на внутреннем диаметре и на фланце, на внутреннем диаметре, на входе в лабиринтные зазоры выполнены пологие фаски.

Выполнение в полости лабиринта радиальных каналов, соединенных между собой на внутреннем диаметре лабиринта и втулки кольцевыми щелями, позволяет повысить надежность торцового уплотнения путем защиты от проникновения абразивных частиц в уплотнение вместе с потоком жидкости, утекающей через уплотнение, за счет радиальных каналов, нагнетающих очищенную жидкость, не допускающих грязную жидкость из входной полости.

Выполнение на торце втулки наклонных пазов, а у торца втулки на конце кольцевой щели на внутреннем диаметре пологой фаски позволяет сбрасывать через пологую фаску обратно в полость, закрученную наклонными пазами, всасываемую жидкость с крупными тяжелыми частицами, что дополнительно очищает всасываемую жидкость.

Выполнение на фланце на внутреннем диаметре на входе в лабиринтные зазоры пологих фасок способствует сепарации в поле центробежных сил, действующих на вращающуюся в лабиринте жидкость, частиц грязи с большим удельным весом из зоны лабиринтных зазоров.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез устройства защиты торцового жидкостного уплотнения; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство включает входную полость 1 с грязной жидкостью, выходную полость 2, полости очищенной жидкости 3, торцовое уплотнение 4, вал 5, втулку 6, лабиринт 7 и фланец 8. Во втулке 6 выполнен радиальный канал 9, на торце втулки - наклонные пазы 10, a у торца втулки на конце выполнена пологая фаска 11 и кольцевая щель 12, соединенная через кольцевую полость 13 с радиальными отверстиями 14 во втулке 6. Кольцевая полость 13 соединена через кольцевую щель 15, кольцевую полость 16 и радиальный канал 9 с радиальными каналами 17, которые соединены между собой через кольцевые щели 18 и 19. На фланце, на внутреннем диаметре, на входе в лабиринтные зазоры выполнены пологие фаски 20.

Работает устройство следующим образом. Грязная жидкость первично сепарируется за счет закрутки жидкости валом 5 во входной полости 1 (частицы грязи с большим удельным весом концентрируются у наружного диаметра входной полости). Радиальные каналы 17 в лабиринте 7 и 9 во втулке 6 за счет центробежных сил всасывают уплотняемую жидкость у внутреннего диаметра вала 5 (в зоне наиболее чистой жидкости) под втулку 6. При этом наклонные пазы 10 закручивают всасываемую жидкость и через пологую фаску 11 крупные тяжелые частицы сбрасываются обратно в полость. Далее, предварительно очищенная жидкость попадает в кольцевую щель 12 и выходит в кольцевую полость 13, где частицы грязи сбрасываются радиальными отверстиями 14 с частью жидкости. Затем жидкость попадает в кольцевую щель 15, из которой через кольцевую полость 16 радиальные каналы 9 и 17 нагнетают очищенную жидкость в кольцевую щель 18, не допуская туда грязную жидкость из входной полости 1. Далее, из радиальных каналов 17 часть жидкости отбирается кольцевой щелью 19 во вторую ступень очистки, причем частицы грязи, имеющие большую плотность, сбрасываются в поле центробежных сил радиальными каналами 17, а очищенная жидкость поступает во вторую ступень очистки. Вторая и третья очистки действуют аналогично.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность торцового уплотнения путем центробежной очистки жидкости, поступающей в уплотнение.

Источники информации 1. П. И. Орлов. "Основы конструирования", -М.: Машиностроение, 1988 г., стр. 482, рис. 634 - прототип.

Формула изобретения

Устройство защиты торцового жидкостного уплотнения, содержащее вал с установленной на нем втулкой, фланец, между которым и втулкой расположен лабиринт, отличающееся тем, что в полостях лабиринта выполнены радиальные каналы, соединенные между собой на внутреннем диаметре лабиринта и втулки кольцевыми щелями, при этом на торце втулки выполнены наклонные пазы, а у торца втулки на конце кольцевой щели на внутреннем диаметре и на фланце, на внутреннем диаметре, на входе в лабиринтные зазоры выполнены пологие фаски.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2