Торцовое уплотнение

 

Изобретение относится к уплотняющим устройствам вращающихся валов насосов, машин и аппаратов химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности. Над стыком колец трения устанавливается сетчатый фильтр, например, в виде тороидального кольца. Таким образом уменьшается возможность проникновения твердых частиц в стык колец трения, что уменьшает разрушение пары трения, препятствует увеличению зазора в паре трения и засорению осевых каналов, чем повышает надежность торцового уплотнения. 3 ил.

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

Известно торцовое уплотнение (а.с. СССР 2028525), наиболее близкое по своей технической сущности к предлагаемому, содержащее корпус, втулку, 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 при попадании в стык колец трения твердых частиц происходит разрушение пары трения и ее раскрытие, а при попадании твердых частиц в осевые каналы происходит их засорение, что приводит к увеличению утечки уплотняемой среды через торцовое уплотнение.

Задача изобретения - уменьшить проникновение твердых частиц в стык колец трения.

Технический результат достигается тем, что над стыком колец трения устанавливается сетчатый фильтр, например, в виде тороидального кольца.

На фиг.1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - сетчатый фильтр вид сверху (вид Б на фиг.2).

Торцовое уплотнение состоит из неподвижного кольца трения 1, установленного в корпусе 2, загерметизированного посредством вторичных уплотнений 3 и 4 и закрепленного штифтами 5, подвижного кольца трения 6, на торцовой поверхности которого выполнена кольцевая канавка 7, установленного во втулке 8 и загерметизированного вторичными уплотнениями 9 и 10. Над стыком колец трения 1 и 2 установлен сетчатый фильтр 11, который состоит из основы, например, в виде тороидального кольца 12 и сетчатых элементов 13, закрепленный на поверхности втулки 8 винтами 14 и загерметизирован со стороны корпуса 2 вторичным уплотнением 15. Во втулке 8 выполнены конические радиально расположенные полости 16, соединенные продольными каналами 17 с кольцевой канавкой 7, закрытые шариками 18 при помощи пластинчатых пружин 19. Втулка 8 соединена с валом 20 посредством шпонки 21 и герметизируется вторичным уплотнением 22. Неподвижное кольцо трения 1 прижато к подвижному кольцу 6 нажимным элементом 23 через пружину 24.

Уплотнение работает следующим образом.

При остановленном валу 20 герметизация уплотнения осуществляется стыком колец трения 1 и 6 за счет их прижатия нажимным элементом 23 через пружину 24, а твердые частицы оседают на сетчатом фильтре 11, конические радиально расположенные полости 16 закрыты шариками 18 посредством пластинчатых пружин 19.

При вращении вала 20 вращается втулка 8 с закрепленным на ее поверхности сетчатым фильтром 11. Осевшие на его поверхности твердые частицы под воздействием центробежной силы отбрасываются обратно в уплотняемую полость, чем уменьшается возможность их проникновения в стык колец трения 1 и 6 и осевые каналы 17. Кроме того, между внутренней стороной сетчатого фильтра 11 и внешней поверхностью колец трения 1 и 6 создается закрытый объем, в котором просочившаяся уплотняемая среда вращается вместе с втулкой 8. При этом в этом объеме возникает центробежная сила, которая стремится вернуть уплотняемую среду в уплотняемую полость, за счет этого над стыком колец трения 1 и 6 уменьшается давление уплотняемой среды, что увеличивает надежность пары трения. Уплотняемая среда, которая просочилась через сетчатые элементы 13 сетчатого фильтра 11, стремится проникнуть через стык колец трения 1 и 6 наружу и попадает в кольцевую канавку 7, далее через продольные каналы 17 уплотняемая среда попадает в радиально расположенные полости 16. Затем под действием центробежной силы уплотняемая среда давит на шарики 18, преодолевая упругость пластинчатых пружин 19, через образованные щели выбрасывается обратно в уплотняемую полость. При уменьшении центробежной силы под действием упругой силы пластинчатых пружин 19 шарики 18 плотно закрывают конические радиально расположенные полости 16. Этим перекрывается обратное проникновение уплотняемой среды через конические радиально расположенные полости 16 и продольные каналы 17 в кольцевую канавку 7 и далее наружу.

Таким образом уменьшается возможность проникновения твердых частиц в стык колец трения 1 и 6, что уменьшает разрушение пары трения, препятствует увеличению зазора в паре трения и засорению осевых каналов, чем повышает надежность торцового уплотнения.

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 прямоугольного профиля, 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 над стыком колец трения устанавливается сетчатый фильтр, например, в виде тороидального кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3