Кольцо скольжения низкого трения, имеющее экономичное алмазное покрытие



Кольцо скольжения низкого трения, имеющее экономичное алмазное покрытие
Кольцо скольжения низкого трения, имеющее экономичное алмазное покрытие

 


Владельцы патента RU 2531486:

ИГЛБУРГМАНН ДЖЕРМАНИ ГМБХ УНД КО. КГ (DE)

Изобретение относится к уплотнительному кольцу для механического уплотнения, содержащему базовое тело (2) с алмазным слоем (3), который нанесен на базовое тело (2) и выполнен в качестве поверхности скольжения, в котором алмазный слой (3) имеет толщину (D), которая меньше или равна 4 мкм, в частности меньше или равна 3 мкм, в частности меньше или равна 2 мкм, особо предпочтительно около 1 мкм, и в котором базовое тело (2) не содержит трещин или содержит только трещины, которые имеют максимальное продольное удлинение (L) на поверхности базового тела (2) или в базовом теле (2), меньшее или равное 5 мкм. Изобретение повышает надежность уплотнительного кольца. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к уплотнительному кольцу низкого трения, которое содержит недорогое алмазное покрытие в качестве поверхности скольжения. Кроме того, настоящее изобретение относится к механическому уплотнительному узлу, включающему в себя по меньшей мере одно уплотнительное кольцо согласно настоящему изобретению.

Уплотнительные кольца с алмазным покрытием известны из предшествующего уровня техники в различных конфигурациях. Благодаря алмазному покрытию упомянутые уплотнительные кольца обладают высоким сопротивлением фрикционному износу, а также отличными качествами работы без смазки. Помимо отчасти очень высоких производственных затрат, недостатком таких уплотнительных колец с алмазным покрытием также является проблема, которая обусловлена недостаточной связью между алмазным слоем и базовым телом уплотнительного кольца, где могут иметь место отсоединения алмазного слоя с соответствующим повреждением уплотнительного кольца. Для решения упомянутой проблемы в DE 202007 016868.3 U1 предложено уплотнительное кольцо, содержащее базовое тело, состоящее из двухкомпонентного материала, в котором алмазный материал введен в базовое тело. Хотя это дает улучшенную связь между базовым телом и алмазным слоем, такие уплотнительные кольца являются еще более дорогостоящими в их производстве по причине того, что алмазный материал введен в качестве дополнительного материала в базовое тело. Кроме того, DE 202006 006425 U1 раскрывает уплотнительное кольцо, в случае которого базовое тело имеет нанесенный на него с соответствующими усилиями дополнительный несущий слой между базовым телом и алмазным слоем. Кроме того, уплотнительные кольца с алмазным покрытием имеют проблему, состоящую в том, что алмазный слой может полностью отсоединяться с частями базового тела.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание уплотнительного кольца с алмазным покрытием на поверхности скольжения, которое, будучи простым в изготовлении при низких себестоимостях, обеспечивает надежную связь между базовым телом и алмазным покрытием также при экстремальных напряжениях.

Цель достигается посредством уплотнительного кольца, содержащего признаки п.1 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения показывают предпочтительные модификации настоящего изобретения.

Уплотнительное кольцо согласно настоящему изобретению для механического уплотнения с признаками по п.1 формулы изобретения имеет преимущество в том, что оно содержит алмазный слой на поверхности скольжения и таким образом имеет продолжительный срок службы и, в частности, превосходные характеристики работы без смазки. Выполнение алмазного слоя здесь является эффективным по стоимости, поскольку алмазный слой имеет исключительную толщину, меньшую или равную 4 мкм, и обеспечивается отличная связь между алмазным слоем и базовым телом. В частности, проблема, которая до сих пор возникает в предшествующем уровне техники и относится к отсоединению алмазного слоя от базового тела, в особенности вместе с частями базового тела, под действием высоких нагрузок, например, высоких механических нагрузок, может избегаться на механических уплотнениях. Это достигается согласно настоящему изобретению тем, что базовое тело не содержит трещин или содержит только трещины, которые имеют максимальное продольное удлинение, которое меньше или равно 5 мкм. Согласно настоящему изобретению, обнаружено, что в отсутствие трещин или при наличии только очень небольших трещин на поверхности и в базовом теле может быть обеспечена адекватная связь повсеместно между базовым телом и алмазным слоем. Если трещины становятся слишком длинными, в области трещин будут возникать дефекты таким образом, что в этих участках, в частности, под действием высоких нагрузок, например, высоких механических нагрузок, алмазный слой может отсоединяться с частями базового тела и уплотнительное кольцо в конечном итоге может разрушаться. Продольное удлинение трещин меньшее/равное 5 мкм определено согласно настоящему изобретению таким образом, что прямая линия, которая пересекает две точки трещины, имеет длину меньшую или равную 5 мкм в каждой возможной точке пересечения с трещиной между точками пересечения. Предельное значение 5 мкм согласно настоящему изобретению для длины трещины здесь является применимым в отношении трещин на поверхности и трещин в самом базовом теле, которые, например, начинаясь от поверхности, проходят внутрь базового тела. Следовательно, согласно настоящему изобретению базовое тело, как на поверхности, где нанесен алмазный слой, так и в самом базовом теле, совсем не содержит трещин или имеет только трещины с максимальным продольным удлинением 5 мкм. Для достижения, например, размера трещины на поверхности базового тела, как было определено выше, предпочтительно проводится финишная обработка поверхности, например, полировка. Таким образом, согласно настоящему изобретению, можно обеспечить уплотнительное кольцо с алмазным покрытием малой толщины, которое может быть выполнено при низкой себестоимости и дает уплотнительное кольцо с исключительным сроком службы и характеристиками работы без смазки. Алмазный слой может быть нанесен здесь на свободное от трещин базовое тело или на базовое тело, имеющее только небольшие трещины предпочтительно посредством способа химического осаждения из паровой фазы. Это обеспечивает очень большой прикладной потенциал с экономической точки зрения, поскольку фактически все типы уплотнительных колец могут быть покрыты алмазным материалом при низкой себестоимости. Уплотнительное кольцо согласно настоящему изобретению имеет очень низкий коэффициент трения и обеспечивает устойчивую связь между алмазным слоем и базовым телом. Предпочтительно, толщина алмазного слоя является менее 4 мкм, предпочтительно, менее 3 мкм, особо предпочтительно, менее 2 мкм, и толщина алмазного слоя составляет наиболее предпочтительно около 1 мкм. Кроме того, длина трещины менее 3 мкм и, особо предпочтительно, менее 1 мкм является предпочтительной, или трещин совсем нет.

Также предпочтительно, что глубина трещин, начинающихся от поверхности перпендикулярно к поверхности, является меньшей или равной 3 мкм.

Также предпочтительно, что толщина алмазного слоя составляет по меньшей мере 0,5 мкм. Посредством этого предусмотрено, что алмазный слой обеспечивает адекватную защиту против агрессивной или коррозионной среды, с которой уплотнительные кольца могут входить в контакт.

Согласно другой предпочтительной конфигурации настоящего изобретения поверхность базового тела не содержит пор или предпочтительно содержит только поры со средним диаметром поры меньшим/равным 0,4 мм, предпочтительно меньшим/равным 0,3 мм, особо предпочтительно меньшим/равным 0,2 мм.

Также предпочтительно, что поры находятся на расстоянии друг от друга, в зависимости от среднего диаметра поры, в 100 раз большем диаметра поры. Это означает, что когда средний диаметр поры составляет 0,4 мм, расстояние от упомянутой поры до смежной поры, начиная от соответствующих краев пор, составляет по меньшей мере 40 мм. Согласно настоящему изобретению под средним диаметром поры подразумевается диаметр, который соответствует максимальной длине прямой линии, проведенной между двумя периферийными точками через пору, поскольку обычно поры не являются круглыми.

Согласно другой предпочтительной конфигурации настоящего изобретения размер кристаллов алмазного слоя находится в промежутке 0,2-5 мкм, в частности, 0,2-4 мкм, предпочтительно, 0,2-3 мкм, предпочтительно, 0,2-2,5 мкм и, особо предпочтительно, 0,2-1 мкм.

Также предпочтительно, что шероховатость Ra поверхности базового тела меньше/равна 0,2 мкм, в частности, меньше/равна 0.15 мкм и, особо предпочтительно, меньше/равна 0,1 мкм.

Предпочтительно, что содержание SP3 связей в алмазном слое является большим или равным 97%.

Согласно другой предпочтительной конфигурации настоящего изобретения базовое тело имеет твердость по Виккерсу больше или равную 1400 HV.

Для достижения срока службы, который является настолько долгим, насколько возможно, плотность дефектов в алмазном покрытии имеет такой тип, согласно которому отношение площади дефектов к площади покрытой поверхности, которая не содержит дефектов, меньше или равна 200×10-9.

Предпочтительно, что базовое тело выполнено из карбидного материала, в частности, из карбида кремния (SiC) или карбида вольфрама (WC), с минимальным количеством добавок, и/или связующих материалов и/или возможно содержащихся примесей.

Также предпочтительно, что поверхность алмазного слоя соответствует поверхности базового тела с отклонением не более ±0,2 мкм.

Уплотнительное кольцо согласно настоящему изобретению здесь может быть использовано в механических уплотнениях, в случае которого оба уплотнительных кольца выполнены с алмазным покрытием согласно настоящему изобретению. В качестве альтернативы, уплотнительное кольцо согласно настоящему изобретению также может функционировать с уплотнительным кольцом без покрытия, например, из карбида кремния.

Далее будет подробно описан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи,где:

Фиг.1 представляет собой схематический вид сверху на поверхность базового тела для уплотнительного кольца согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.2 представляет собой схематичный вид в разрезе через уплотнительное кольцо согласно настоящему изобретению.

Как может быть видно на фиг.2, уплотнительное кольцо 1 содержит базовое тело 2 из карбида кремния и алмазный слой 3, нанесенный не его. Алмазный слой 3 имеет толщину D 1 мкм. Алмазный слой 3 выполнен из кристаллического алмазного материала с очень большим содержанием SP3 связей более 97%.

Фиг.1 представляет собой вид сверху на поверхность базового тела 2 перед нанесением алмазного слоя. Как может быть видно на фиг.1, несколько трещин 4 выполнены в поверхности базового тела 2. Однако трещины 4 выполнены таким образом, чтобы они имели максимальное продольное удлинение, которое составляет менее 5 мкм. На фиг.1 максимальное продольное удлинение L1 и L2, соответственно, которое находится на поверхности, показано для двух трещин. Максимальное продольное удлинение в данном документе определено согласно настоящему изобретению как максимальный прямой отрезок, который соединяет две точки трещины 4 прямолинейным образом.

В сечении согласно фиг.2 изображены две другие трещины 4, которые имеют максимальное продольное удлинение L3 и L4, соответственно, в глубину базового тела 2, при этом каждое составляет менее 5 мкм. В результате, базовое тело 2 согласно настоящему изобретению обеспечено на поверхности и также в самом теле только трещинами 4, которые имеют максимальное продольное удлинение, меньшее или равное 5 мкм. Продольное удлинение определяется прямой линией, которая пересекает две произвольные точки трещины и имеет длину, меньшую или равную 5 мкм в каждой возможной точке пересечения из двух точек трещины. Как показано на фиг.2, трещины 4 с продольным удлинением L3 имеют здесь глубину Т3, которая составляет менее 3 мкм. Фиг.2 изображает другую трещину 4 с продольным удлинением L4 и глубиной T4, которая начинается от первого места поверхности, входит в базовое тело 2 и выходит снова в другом месте поверхности базового тела. Здесь следует отметить, что трещина также может иметь трехмерную область разлома; в этом случае она продолжается на поверхности базового тела 2 и также в виде области в самом базовом теле 2.

Кроме того, на поверхности базового тела 2 образованы множественные поры 5. Поры 5 имеют средний диаметр, меньший или равный 0,4 мм, при этом расстояние между близлежащими точками по меньшей мере в 100 раз больше диаметра поры, а именно, в этом варианте осуществления, составляет 40 мм. Диаметр поры определяется согласно настоящему изобретению как наиболее длинная прямая линия, проведенная через две граничные точки пор, поскольку поры обычно не имеют круглой формы, лишь неровный граничный участок. Поры 5 здесь имеют глубину, соответствующую, главным образом, диаметру пор.

Кроме того, все трещины 4 имеют глубину Т, которая составляет менее 3 мкм. При этом поверхность алмазного слоя соответствует поверхности базового тела с отклонением не более ±0.2 мкм.

Кристаллический алмазный слой согласно настоящему изобретению выполняется на базовом теле 2 следующим образом. Уплотнительное кольцо, подлежащее покрытию, размещают в вакуумной камере, которая затем обеспечивается метаном и водородом. На расстоянии нескольких сантиметров над уплотнительными кольцами для покрытия натягивают проволоки; затем их нагревают до температуры белого каления. Посредством этого газ нагревается таким образом, чтобы углерод осаждался на поверхности базового тела 2 в форме кристаллических алмазов. Благодаря этому образуется химическая связь между алмазным слоем и базовым телом 2. Из-за отсутствия трещин в базовом теле и благодаря условию, согласно которому на или в базовом теле имеют место только трещины, которые имеют максимальное продольное удлинение, меньшее или равное 5 мкм, можно достичь высокую стабильность зоны контакта.

С помощью такого способа базовое тело 2, выполненное из карбида кремния, было покрыто посредством алмазного материала (Пример 1). Базовое тело и алмазный слой, соответственно, имеют следующие свойства:

Пример 1

Характеристика Значение
Толщина 1 мкм
Размер кристаллов 1,0 мкм
Шероховатость Ra 0,1 мкм
Содержание SP3 связей 97%
Максимальный размер пор 0,4 мм
Расстояние между порами >40 мм
Максимальная длина трещины 5 мкм
Максимальная глубина трещины 3 мкм
Твердость по Виккерсу базового тела 2600 HV
Плотность дефектов алмазного покрытия <200×10-9

Толщина алмазного слоя здесь измерена с помощью способа обратного рассеяния бета-излучения. Размер кристаллов измерен с помощью оптического микроскопа со 1000-кратным увеличением. Шероховатость Ra определена посредством интерферометра белого света, и содержание SP3 связей определено посредством спектроскопии рамановского рассеяния. Размеры пор и расстояния между порами определены с помощью оптического микроскопа и длина трещины и глубина трещины, соответственно, с помощью определения распределения количества трещин в ионно-лучевом наклонном разрезе, выполненном через базовое тело 2, при этом разрез имеет минимальную длину резания 1 мм. Жесткость подложки определена посредством теста на твердость по Виккерсу, и плотность дефектов с помощью оптического микроскопа, при этом плотность дефектов определена как отношение площадей непокрытых дефектов поверхности подложки к поверхности с алмазным покрытием.

Таким образом, согласно настоящему изобретению можно обеспечить равномерное и непрерывное алмазное покрытие с толщиной менее 3 мкм на базовой поверхности путем задания различных параметров базового тела 2, что было невозможно до сих пор в предшествующем уровне техники. Основным аспектом настоящего изобретения здесь является то, что базовое тело должно быть выполнено таким образом, чтобы оно было без трещин или содержало только трещины с максимальной длиной, меньшей или равной 5 мкм. Изучая этот параметр, можно затем осуществлять стабильное алмазное покрытие с предельно малой толщиной слоя, менее или равной 4 мм, что приводит к значительному снижению стоимости изготовления, поскольку продолжительность нанесения покрытия может быть уменьшена до нескольких часов. Кроме того, тем самым можно избежать отделения алмазного слоя вместе с частью основного слоя. Таким образом, избегая больших трещин, также можно предусмотреть устойчивую связь в пределах базового слоя. Кроме того, благодаря предельно тонкому алмазному покрытию можно получить уплотнительные кольца с превосходными характеристиками, особенно в отношении продолжительности срока службы и аварийных рабочих характеристик. Поэтому, особенно в производстве масляного или природного газа, сроки службы уплотнительных колец, которые выдерживают только в течение нескольких часов эксплуатации из-за жестких условий работы, могут быть значительно продлены. Кроме того, алмазный слой 3 также обеспечивает отличную защиту от коррозии в отношении уплотнительного кольца. Благодаря идее согласно настоящему изобретению, а именно за счет уменьшения длин трещин на поверхности самого базового тела, можно получить алмазное покрытие с толщиной, менее или равной 4 мкм. Таким образом, впервые становится возможным покрывать алмазным слоем уплотнительные кольца также для обычного применения, например, в серийно выпускаемых насосах, когда себестоимость уплотнительных колец играет важную роль.

1. Уплотнительное кольцо для механического уплотнения, содержащее:
- базовое тело (2) с алмазным слоем (3), который нанесен на базовое тело (2) и выполнен в качестве поверхности скольжения,
- в котором алмазный слой (3) имеет толщину (D), которая меньше или равна 4 мкм, в особенности меньше или равна 3 мкм, в особенности меньше или равна 2 мкм, особо предпочтительно около 1 мкм, и
- в котором базовое тело (2) не содержит трещин или содержит только трещины, которые имеют максимальное продольное удлинение (L) на поверхности базового тела (2) или в базовом теле (2), которое меньше или равно 5 мкм.

2. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что трещины (4) в базовом теле (2) имеют глубину (Т) трещины, меньшую или равную 3 мкм.

3. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что алмазный слой (3) имеет толщину по меньшей мере 0,5 мкм.

4. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что поверхность базового тела (2) не содержит пор, или тем, что поверхность содержит только поры, имеющие средний диаметр поры, меньший или равный 0,4 мм, в особенности меньший или равный 0,3 мм, особо предпочтительно меньший или равный 0,2 мм, и/или тем, что поры (5) находятся на расстоянии друг от друга, по меньшей мере в 100 раз большем диаметра поры.

5. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что размер кристаллов алмазов алмазного слоя (3) находится в промежутке 0,2-5 мкм, в особенности 0,2-4 мкм, предпочтительно 0,2-3 мкм, предпочтительно 0,2-2,5 мкм и, в особенности, 0,2-1 мкм.

6. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что алмазный слой (3) имеет шероховатость (Ra), меньшую или равную 0,2 мкм, в частности меньшую или равную 0,15 мкм, в частности меньшую или равную 0,1 мкм.

7. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что алмазный слой (3) имеет содержание SP3 связей больше или равное 97%.

8. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что базовое тело (2) имеет твердость по Виккерсу, большую или равную 1400 HV.

9. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что плотность дефектов алмазного слоя (3) меньше или равна 200×10-9, при этом плотность дефектов представляет собой отношение площадей дефектов к площади покрытой поверхности, которая не содержит каких-либо дефектов.

10. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что базовое тело (2) выполнено из карбидного материала, в частности из карбида кремния (SiC) или карбида вольфрама (WC).

11. Уплотнительное кольцо по п. 1, отличающееся тем, что поверхность алмазного слоя соответствует поверхности базового тела (2) с отклонением не более ±0,2 мкм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к уплотнительной технике. Уплотнительный узел содержит первое уплотняющее кольцо с уплотнением, связанное с первым из компонентов без вращения и с возможностью ограниченного перемещения по оси, второе уплотняющее кольцо связано соосно с первым уплотняющим кольцом.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Техническим результатом является упрощение конструкции уплотнения и повышение его надежности при работе за счет снижения степени износа графитового кольца.

Изобретение относится к уплотнительной технике. Скользящее кольцевое уплотнение содержит вращающееся контркольцо и неподвижное кольцо скольжения, причем контркольцо и кольцо скольжения имеют соответственно уплотнительные поверхности, прилегающие друг к другу.

Изобретение относится к конструкции осевого торцевого уплотнения, выполненной с возможностью совместного вращения с ведущим валом в ротационном устройстве, причем осевого торцевого уплотнения, содержащего основной элемент (1) и подвижную часть (2), причем основной элемент (1) выполнен с возможностью соединения с ведущим валом для совместного с ним перемещения, подвижная часть (2) имеет уплотняющую торцевую поверхность (3) и имеет возможность перемещения в осевом направлении относительно основного элемента (1), и смещается от основного элемента (1) посредством пружины (4), причем подвижная часть (2) и основной элемент (1) содержат взаимодействующие средства (14, 15) передачи крутящего момента для совместного вращательного перемещения подвижной части (2) с основным элементом (1), причем средства передачи крутящего момента содержат, по меньшей мере, один палец (14) для передачи крутящего момента и, по меньшей мере, одно соответствующее отверстие (15), в которое упомянутый палец (14) для передачи крутящего момента вставлен с возможностью смещения, при этом, по меньшей мере, один палец (18) для защиты от износа расположен между упомянутым пальцем (14) для передачи крутящего момента и упомянутым отверстием (15) у границы передачи силы средств (14, 15) передачи крутящего момента.

Изобретение относится к уплотнению вала для турбомашины. Уплотнение вала для турбомашины содержит нагружаемое технологическим газом и запираемое со стороны процесса уплотнение технологического газа и нагружаемое воздухом и запираемое со стороны атмосферы атмосферное уплотнение.

Изобретение относится к уплотнительной технике. Скользящее кольцевое уплотнение содержит вращающееся контркольцо и неподвижное кольцо скольжения, причем контркольцо и кольцо скольжения имеют, соответственно, уплотнительные поверхности, прилегающие друг к другу, причем уплотнительная поверхность контркольца противолежит уплотнительной поверхности кольца скольжения.

Изобретение относится к области компрессоростроения и насосостроения, а именно к торцевым уплотнениям. Техническим результатом изобретения является возможность изготовления уплотнения пакетного типа, которое устанавливается на компрессор полностью собранным и не требует доработки под фактические осевые размеры.

Изобретение относится к стояночным уплотнениям центробежных компрессоров. .

Изобретение относится к уплотнительной технике. Устройство (1) для уплотнения насоса электростанции содержит корпус насоса, включающий в себя первый и второй трубопроводы для прохождения текучей среды, вал, включающий в себя, рядом с корпусом насоса, первый канал для текучей среды, механическое уплотнение, вмонтированное между валом и корпусом насоса и содержащее фрикционные элементы для трения друг о друга вращающейся детали и стационарной детали. Устройство имеет два состояния. Существует первое состояние останова, в котором текучая среда не циркулирует через указанное устройство, и второе рабочее состояние, в котором текучая среда протекает в циркуляционном контуре, проходя через: - первый канал для подачи текучей среды в контур, - второй канал, который находится между корпусом насоса и уплотнением и сообщается с указанными фрикционными элементами, причем второй канал также образует средство охлаждения фрикционных элементов и тепловой экран, - первый трубопровод для подачи охлажденной текучей среды во второй канал, - второй трубопровод для удаления горячей текучей среды из второго канала. Изобретение повышает надежность уплотнительного устройства. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано на надводных судах и подводных объектах для уплотнения валов движительных установок, а также в машиностроении в качестве уплотнения вращающихся валов насосов, работающих, прежде всего в импульсных режимах с длительной готовностью в режиме ожидания. Уплотнение вала содержит основное уплотнение, силовой эластичный элемент с уплотнительным кольцевым элементом, взаимодействующим с ответным уплотнительным элементом и образующим с ним торцевой уплотнительный узел и аварийное торцевое уплотнение. Силовой эластичный элемент выполнен в виде неподвижно и герметично закрепленной по внешнему контуру металлической мембраны с расположенным на ее внутреннем, охватывающем вал контуре ответным, жестко закрепленным на валу уплотнительным кольцевым элементом и образующим с ним стояночное, нагруженное внешним усилием торцевое уплотнение повышенной теплостойкости. Уплотнение вала дополнительно включает дистанционно управляемый привод раскрытия стояночного торцевого уплотнения, а аварийное торцевое уплотнение выполнено нормально раскрытым и содержит температуростойкие взаимодействующие кольцевые уплотнительные элементы на торцевой поверхности входного для вала отверстия и примыкающей к ней торцевой стенке вала. Вал выполнен с возможностью его перемещения вдоль оси и снабжен упорным, воспринимающим внешнее усилие подшипником с устройством аварийного его раскрепления от продольного смещения. Технический результат: повышение надежности и устойчивости уплотнения вала путем совершенствования его конструкции, в том числе и за счет использования взаимодействующих уплотнительных элементов из теплостойких материалов, и повышение ремонтопригодности. 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для насосов, перекачивающих жидкости, в том числе взрывопожарные среды с присутствием абразивных механических примесей. Насосный агрегат состоит из двигателя, опорной плиты, валопровода, камеры с затворной жидкостью, расположенной между двумя торцовыми уплотнениями, устройства контроля затворной жидкости. Емкость устройства контроля уровня затворной жидкости установлена непосредственно на опорной плите насосного агрегата и содержит перепускную трубку, верхний срез которой расположен выше нормального уровня и через которую происходит сброс излишнего объема жидкости. Наличие установленного внутри емкости устройства контроля герметичности двойного торцового уплотнения с перепускной трубкой, проходящей через опорную плиту, обеспечивает циркуляцию жидкости и снижение давления перед верхним торцовым уплотнением при потере герметичности нижнего торцового уплотнения. 1 ил.

Группа изобретений относится к уплотнительной технике. Разрезная механическая торцевая уплотнительная сборка содержит разрезную сальниковую плиту в сборе, разрезное стыковочное уплотнительное кольцо в сборе, разрезное главное уплотнительное кольцо в сборе и разрезную поджимающую сборку. Сегментированное стыковочное уплотнительное кольцо поддерживают в осевом и в радиальном направлениях на сегментированном адаптере стыковочного уплотнительного кольца посредством упругих соединительных полос, используя предварительно собираемые подсборки, и с помощью упругих соединительных полос нежестко поддерживают в осевом направлении стыковочное уплотнительное кольцо внутри упомянутого адаптера в сборе стыковочного уплотнительного кольца. Подвижное в осевом направлении главное уплотнительное кольцо в сборе содержит сегментированное главное уплотнительное кольцо. Поджимающую сборку предварительно собирают в сальниковой плите в сборе и поджимают ею главное уплотнительное кольцо с обеспечением уплотнения к стыковочному уплотнительному кольцу. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве уплотнения вращающихся валов различных механизмов. Торцевое уплотнение вращающегося вала содержит седло с отверстием, через которое с возможностью вращения пропущен вал, уплотнительное кольцо, установленное с возможностью его возвратно-поступательного перемещения вдоль вала, эластичное кольцевое уплотнение и средство придания возвратно-поступательного перемещения уплотнительному кольцу вдоль вала. Эластичное кольцевое уплотнение установлено в кольцевом желобке, выполненном на стенке отверстия уплотнительного кольца. Уплотнительное кольцо выполнено из материала с высокой магнитной проницаемостью, например из сплава 48КНФ. К торцевой поверхности седла приклеено кольцо из антифрикционного немагнитного материала. Средство придания возвратно-поступательного перемещения уплотнительному кольцу вдоль вала выполнено из магнитного материала, в виде кольца, охватывающего кольцо из антифрикционного немагнитного материала, толщина которого больше толщины магнитного кольца. Седло установлено в корпусе заявляемого механизма и уплотнено от протечек жидкости из камеры эластичным уплотнительным кольцом. Технический результат - повышение надежности уплотнения и упрощение конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к уплотнительной технике, и может быть использовано в конструкциях быстроходных компрессоров, газовых и паровых турбин, насосов и других центробежных машин. Опорно-уплотнительный узел, в частности, турбокомпрессора содержит установленный на валу корпус наружного уплотнительного кольца, в котором с зазором относительно вала размещены опорные колодки, упорный диск, установленный на валу со свободной стороны узла и образующий с корпусом наружного уплотнительного кольца узла торцовую щель и камеру для восприятия неуравновешенных осевых усилий, действующих на вал. Опорно-уплотнительный узел обладает улучшенными демпфирующие свойствами. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение касается вставки (DGSM) уплотнения для уплотнения (SHS) вала турбомашины (CO), которое распространяется в осевом направлении по оси (AX) вращения, включающей в себя роторную часть (RS), которая выполнена таким образом, что она может устанавливаться на валу (SH) распространяющегося по оси (AX) вращения ротора (R), статорную часть (CS), которая выполнена таким образом, что она может вставляться в выемку (CR) статора, включающей в себя по меньшей мере одно сухое газовое уплотнение (DGS), которое имеет установленный на роторной части (RS) вращающийся уплотнительный элемент (RSE) и установленный на статорной части (CS) неподвижный уплотнительный элемент (SSE) для уплотнения промежуточного пространства (IR). Неподвижный уплотнительный элемент (SSE) и вращающийся уплотнительный элемент (RSE) расположены на распространяющейся радиально и в окружном направлении уплотнительной поверхности напротив друг друга, при этом вставка (DGSM) уплотнения вала на одном осевом конце имеет сторону (HPS) высокого давления, а на другом осевом конце - сторону (LPS) низкого давления. Предлагается, чтобы на стороне (HPS) высокого давления было предусмотрено лабиринтное уплотнение (LS) для уплотнения промежуточного пространства (IR), расположенное последовательно с сухим газовым уплотнением (DGS), включающее в себя неподвижную часть (SLSM) лабиринтного уплотнения и вращающуюся часть (RLSM) лабиринтного уплотнения. Неподвижная часть (SLSM) лабиринтного уплотнения является частью статорной части (CS) или жестко установлена на ней, и при этом вращающаяся часть (RLSM) лабиринтного уплотнения является частью роторной части (RS) или неподвижно установлена на ней. Изобретение упрощает конструкцию уплотнения турбомашины.7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройству (DGSM) для уплотнения (SHS) вала турбомашины (CO), причем устройство (DGSM) для уплотнения вала с одного конца оси имеет сторону (HPS) высокого давления, а с другого конце оси - сторону низкого давления (LPS), содержащему роторную часть (RS), вращающуюся при работе, неподвижную статорную часть (CS), по меньшей мере одно сухое газовое уплотнение (DGS), причем в конце стороны (HPS) высокого давления устройства (DGSM) для уплотнения вала предусмотрено другое дополнительное уплотнение вала для герметизации промежуточного пространства (IR) при последовательной установке относительно сухого газового уплотнения (DGS), содержащее неподвижную и вращающуюся части уплотнения вала, причем расположенная посредине поверхность уплотнения вала, простирающаяся в направлении окружности и в аксиальном направлении, расположена между неподвижной и вращающейся частями уплотнения вала на пятом диаметре (DSS5) коаксиально оси (AX) вращения, причем между неподвижным уплотнительным элементом (SSE) и статорной частью (CS) для герметизации от первого перепада давлений на четвертом диаметре (DSS4) установлено четвертое стационарное уплотнение (SS4). Чтобы изменения в проскальзывании в случае сбоев в сухом газовом уплотнении не привели к повреждениям, величина четвертого диаметра (DSS4) относительно пятого диаметра (DSS5) должна составлять менее 10% пятого диаметра. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх