Двойное уплотнительное устройство для вращающегося вала и насос, содержащий такое устройство

Авторы патента:


Двойное уплотнительное устройство для вращающегося вала и насос, содержащий такое устройство
Двойное уплотнительное устройство для вращающегося вала и насос, содержащий такое устройство
Двойное уплотнительное устройство для вращающегося вала и насос, содержащий такое устройство
Двойное уплотнительное устройство для вращающегося вала и насос, содержащий такое устройство

Владельцы патента RU 2588328:

КАРЛ ФРОЙДЕНБЕРГ КГ (DE)

Изобретение относится к двойному уплотнительному устройству для вращающегося вала и насосу, включающему в себя такое устройство. Устройство содержит первое и второе уплотнение, установленные рядом друг с другом в круглом цилиндрическом корпусе, через который проходит вал, подлежащий уплотнению, причем каждое из этих уплотнений состоит, с одной стороны, из опорного кольца из металлического материала с наружным осевым фланцем и внутренним радиальным фланцем, и, с другой стороны, из уплотнительной шайбы, образующей уплотнительный выступ, с возможностью скольжения опирающийся на вал. Первое уплотнение поддерживает изоляцию первой текучей среды, а второе уплотнение поддерживает изоляцию второй текучей среды.

Осевой фланец, по меньшей мере, одного из опорных колец первого и второго уплотнений имеет надставку с его свободного конца, образующую снабженную отверстиями или снабженную прорезями кольцевую конструкцию, не покрытую уплотнительной шайбой соответствующего уплотнения, и расположенную, по существу, таким образом, что она обращена к периферийной канавке и "указывает" на другое уплотнение. Изобретение повышает надежность устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Настоящее изобретение относится к области уплотнения валов или шпинделей, а более конкретно - к системам двойного уплотнения для изоляции двух сред, которые отличаются одна от другой и от внешней среды, при этом две среды могут находиться под разным давлением.

В этом контексте в изобретении предложено двойное уплотнительное устройство и инжекционный насос, содержащий такое устройство.

В настоящее время, в вышеупомянутом контексте, двойное уплотнение обычно обеспечивается размещением двух уплотнений в корпусе, через который проходит вал, причем каждое уплотнение приспособлено для соответствующей среды, подлежащей герметизации, при этом уплотнения располагаются одно за другим, с промежутком между ними, в осевом направлении.

В случае с инжекционными насосами, двойное уплотнение в настоящее время обеспечивают обычным способом, используя, с одной стороны, резиновое кольцо с масляной стороны, а с другой стороны - резиновое или фторопластовое уплотнительное кольцо со специальным профилем давления со стороны дизельного топлива.

Две части собирают по принципу "голова к хвосту" в разных диаметрах корпуса, и в корпусе выполняют путем машинной обработки канал между двумя кольцами, чтобы выпускать жидкость наружу в случае утечки. Данный канал также служит для поддержания атмосферного давления в данной области.

Это решение, один из вариантов осуществления которого показан на Фиг. 1, имеет два главных ограничения: он требует большой общей длины в осевом направлении, по меньшей мере, порядка 20 мм (или, как минимум, 18,5 мм), и требует корпуса с двумя отделениями, имеющими разные диаметры, каждое из которых приспособлено для одного из двух уплотнений.

Если нет отделений разного радиального размера, может быть невозможно обеспечить точное позиционирование уплотнений, включая их позиционирование одно относительно другого, или предотвратить закупоривание выпускного канала.

Техническая задача настоящего изобретения состоит в преодолении этих недостатков. С этой целью в нем предложено двойное уплотнительное устройство для вращающегося вала, в частности, для вращающегося вала или шпинделя топливного насоса, содержащего первое и второе уплотнения кольцевой формы, установленные рядом друг с другом в круглом цилиндрическом корпусе, через который проходит вал, подлежащий уплотнению, и в который открывается выпускной и/или отводной канал, в периферийной канавке, выполненной в стенке корпуса или связанной с ней, между двумя уплотнениями,

при этом каждое из этих уплотнений состоит, с одной стороны, из опорного кольца из металлического материала с наружным осевым фланцем и внутренним радиальным фланцем и, с другой стороны, из уплотнительной шайбы, предпочтительно изготовленной из материала на основе фторопласта и установленной на соответствующее опорное кольцо, чтобы покрыть, по меньшей мере, часть наружной поверхности осевого фланца, тем самым формируя уплотнение между последним и стенкой корпуса, а также примыкающей поверхностью радиального фланца, таким образом, чтобы продолжаться за пределы свободного конца радиального фланца с целью образования уплотнительного выступа, опирающегося с возможностью скольжения на вал, подлежащий уплотнению, при этом первое уплотнение поддерживает изоляцию первой текучей среды от периферийной канавки, а второе уплотнение поддерживает изоляцию второй текучей среды от этой канавки,

причем двойное уплотнительное устройство отличается тем, что осевой фланец, по меньшей мере, одного из опорных колец первого и второго уплотнений имеет надставку с его свободного конца, образующую снабженную отверстиями или снабженную прорезями кольцевую конструкцию, не покрытую уплотнительной шайбой соответствующего уплотнения, и расположенную, по существу, таким образом, что она обращена к периферийной канавке и "указывает" на другое уплотнение.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов его осуществления, носящих неограничительный характер, приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 2 изображает местный вид в разрезе по плоскости, содержащей среднюю ось подлежащего уплотнению вала инжекционного насоса и т.п., оснащенного устройством для обеспечения двойного уплотнения согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

Фиг. 3 и 4 представляют собой виды сбоку и в другом масштабе деталей A (Фиг. 3) и B (Фиг. 4) Фиг. 1.

Фиг. 5A и 5B изображает местные виды в разрезе, сбоку и в изометрии первого уплотнения устройства, представленного на Фиг. 2-4;

Фиг. 6 - местный вид в разрезе и в изометрии второго уплотнения устройства, представленного на Фиг. 2-4, и

Фиг. 7-8 изображают виды в изометрии двух вариантов осуществления первого уплотнения устройства по изобретению.

На Фиг. 1 показано, а на Фиг. 3 и 4 частично показано двойное уплотнительное устройство 1 для вращающегося вала 2, в частности для вращающегося вала и шпинделя топливного насоса.

Данное устройство содержит первое 3 и второе 4 уплотнения кольцевой формы, установленные рядом друг с другом в круглом цилиндрическом корпусе 5, через который проходит вал 2, подлежащий уплотнению, и в который открывается выпускной и/или отводной канал 6, в периферийной канавке 7, выполненной в стенке корпуса 5 или связанной с ней, между двумя уплотнениями 3 и 4.

Каждое из этих уплотнений 3 и 4 состоит, с одной стороны, из опорного кольца 8 или 9 из металлического материала с наружным осевым фланцем 8 или 9 и внутренним радиальным фланцем 8 или 9, а, с другой стороны, из уплотнительной шайбы 10 или 11, предпочтительно изготовленной из материала на основе фторопласта и установленной на соответствующее опорное кольцо 8 или 9, чтобы покрыть, по меньшей мере, часть наружной поверхности осевого фланца 8 или 9, тем самым формируя уплотнение между последним и стенкой корпуса 5, а также примыкающей поверхностью радиального фланца 8 или 9, таким образом, чтобы продолжаться за пределы свободного конца радиального фланца 8 или 9 с целью образования уплотнительного выступа 13 или 14, опирающегося с возможностью скольжения на вал 2, подлежащий уплотнению. Первое уплотнение 3 изолирует первую текучую среду MLPE от периферийной канавки 7, и второе уплотнение 4 изолирует вторую текучую среду MLPF от этой канавки 7.

Как показано на Фиг. 2, корпус 5, вмещающий два уплотнения 3 и 4, может иметь постоянный диаметр, выполнен в виде кожуха, или оболочки, 5, и может образовывать часть канала, через которых проходит вал 2 (этот канал может при необходимости включать в себя одну или более опор, которые не показаны, для направления вала).

Согласно изобретению, осевой фланец 8, 9, по меньшей мере, одного из опорных колец 8, 9 первого и второго уплотнения 3, 4 имеет надставку со свободного конца, образующую снабженную отверстиями или снабженную прорезями кольцевую конструкцию 12, не покрытую уплотнительной шайбой 10, 11 соответствующего уплотнения 3, 4 и расположенную, по существу, таким образом, что она обращена к периферийной канавке 7 и "указывает" на другое уплотнение 4, 3.

Предпочтительно, чтобы два уплотнения 3 и 4 были установлены рядом друг с другом и плотно (предпочтительно с легким сжатием) в корпусе 5, и предпочтительно упирались в осевом направлении XA, при этом упомянутое, по меньшей мере, одно снабженное отверстиями или снабженное прорезями кольцо 12 также образует осевую разделительную или распорную конструкцию между двумя уплотнениями 3 и 4, сохраняя при этом периферийную канавку 7, по существу, чистой по всей ее длине.

Таким образом, два уплотнения 3 и 4 могут быть расположены точным образом, как можно ближе друг к другу в осевом направлении XA, вместе с тем с гарантией, что свободное пространство 5, ширина которого откалибрована (с помощью ширины кольца 12), расположено между двумя уплотнениями 3 и 4, сообщается с возможностью переноса текучей среды с канавкой 7 (и, следовательно, с каналом 6).

Согласно первому варианту осуществления, показанному на Фиг. 2-5 и 7, снабженное отверстиями кольцо 12, выполненное как единое целое в надставке осевого фланца 8, содержит отверстия 12, которые равномерно разнесены по периметру рассматриваемого опорного кольца 8.

Согласно второму варианту осуществления изобретения, показанному на Фиг. 8, снабженное отверстиями кольцо 12, выполненное как единое целое в надставке осевого фланца 8 рассматриваемого опорного кольца 8, имеет зубчатый свободный край 12.

Предпочтительно, как показано на Фиг. 2-8, только одно из двух уплотнений 8 и 9, предпочтительно первое уплотнение 8, которое изолирует среду MLPE, имеющую более высокое давление, имеет снабженное отверстиями или прорезями распорное кольцо 12.

Специалист в данной области техники поймет, что два уплотнения 3 и 4, образующие устройство 1, установлены с помощью введения первого уплотнения 3 в корпус 5 под давлением и перемещения его к дну корпуса поперек канавки 7.

Последняя предпочтительно выполнена в виде установочного паза, имеющего малый задний угол, предпочтительно меньше 30°, и предпочтительно около 15°, в направлении упомянутого уплотнения 3.

Используя упор для позиционирования этого первого уплотнения 3 в конце установки, два взаимно примыкающие друг к другу компонента 3 и 4 устройства 1 могут быть точно и повторяющимся образом размещены относительно упомянутой канавки 7.

Кроме того, так как имеется корпус 5 постоянного диаметра (имеющий одинаковый диаметр для обоих осевых участков корпуса, в которых размещаются первое уплотнение и второе уплотнение 4, соответственно), нет необходимости в дополнительном сжатии, когда первое уплотнение размещают в его окончательном положении (сжатие, которому оно подвергается в первой фазе введения, перед прохождением над канавкой 7, достаточно для его окончательного размещения). Это значительно ограничивает риск заклинивания участка уплотнительной шайбы 10, покрывающей наружную поверхность осевого фланца 8 кольца 8 уплотнения 3.

Также является возможным предусмотреть вариант осуществления изобретения, в котором в стенке корпуса 5 не выполнено специальной канавки 7. Фактически, промежуток между кольцом 12 и внутренней стенкой корпуса 5 (обеспеченный толщиной участка сжатой шайбы 10, покрывающей осевой фланец 8) может обеспечить круговой периферийный канал, аналогичный канавке данного типа, в который могут открываться отверстия 12, с одной стороны, и выпускной канал 6, с другой стороны.

Предпочтительно и с целью получения хорошего динамического уплотнения вокруг вала 2 можно обеспечить, чтобы уплотнительный выступ 13, 14 каждого уплотнения 3, 4 был образован изогнутым кольцевым соединительным участком 13, 14 и кольцевым торцевым участком 13, 14, большая часть которого опирается с возможностью скольжения на вал или шпиндель, подлежащий уплотнению, причем упомянутый кольцевой торцевой участок 13, 14 предпочтительно снабжен возвратным участком 15, 15, который имеет винтовую форму, или представляет собой резьбу, или предпочтительно имеет форму канавки, противолежащие стороны которой имеют различный наклон, или градиент, предпочтительно с асимметричным треугольным сечением, или профилем.

Как показано на чертежах, в качестве примера, в частности, на Фиг. 3-5, одно (8) из опорных колец 8, 9, предпочтительно кольцо первого уплотнения 3, которое изолирует среду MLPE, имеющую более высокое давление, и которая имеет надставку 12, образующую снабженное отверстиями распорное кольцо, имеет сечение, имеющее, по существу, форму строчной буквы "тау" (τ), с изогнутым радиальным фланцем 8, при этом уплотнительная шайба 10 продолжается на внутренней поверхности данного изогнутого радиального фланца 8, обращенной к среде MLPE под высоким давлением.

Вместе с этой конструкцией первого уплотнения 3 также можно обеспечить, чтобы уплотнительный выступ 13 имел малую толщину, обычно менее 0, 8 мм, и выполнить, в отсутствие ограничений, втулку в форме усеченного конуса с углом при вершине предпочтительно в диапазоне от 40° до 80° и ориентированного в направлении среды MLPE, подлежащей изоляции.

Это первое уплотнение 3 может, в частности, представлять собой уплотнение, имеющее отличительные признаки объекта французской патентной заявки № 1258667 на имя настоящего заявителя.

Согласно еще одному предпочтительному отличительному признаку изобретения, представленному, в частности, на Фиг. 3, 4 и 6, одно из опорных колец 8, 9, предпочтительно опорное кольцо второго уплотнения 4, которое изолирует среду MLPF под более низким давлением, имеет L-образную форму или шевронную форму сечения, при этом соответствующая уплотнительная шайба 11 установлена на наружных поверхностях радиального фланца 8 и осевого фланца 8, то есть поверхностях со стороны, противоположной относительно среды MLPF, находящейся под давлением, которая подлежит изоляции.

Это второе уплотнение 4 может, в частности, представлять собой уплотнение, имеющие отличительные признаки объектов французских патентных заявок №№ 2554878 и 2986598 на имя настоящего заявителя.

Используя вышеупомянутые два конкретные типа уплотнений, двойное уплотнительное устройство 1 согласно изобретению может обеспечить достаточное уплотнение для двух сред MLPE и MLPF, при этом требуя лишь минимальной общей длины в осевом направлении, в частности, длины лишь около 10 мм.

В изобретении также предложен, как частично показано на Фиг. 1, инжекционный насос с вращающимся шпинделем или валом 2, продолжающимся одновременно в первое пространство MLPE, подвергаемое воздействию высокого давления, а именно - давления бензина или дизельного топлива, и во второе пространство MLPF, подвергаемое воздействию более низкого давления текучей среды, а именно - давления масла.

Данный насос отличается тем, что он содержит двойное уплотнительное устройство 1, как описано выше.

Очевидно, что изобретение не ограничивается описанными и представленными на прилагаемых чертежах вариантами осуществления. Модификации могут быть выполнены, в частности, что касается сочетаний различных элементов, или с помощью замены эквивалентных способов, без отступления при этом от объема защиты изобретения.

1. Двойное уплотнительное устройство для вращающегося вала, в частности для вращающегося вала или шпинделя топливного насоса, содержащего первое и второе уплотнения кольцевой формы, установленные рядом друг с другом в круглом цилиндрическом корпусе, через который проходит вал, подлежащий уплотнению, и в который открывается выпускной и/или отводной канал, в периферийной канавке, выполненной в стенке корпуса или связанной с ней, между двумя уплотнениями,
при этом каждое из этих уплотнений состоит, с одной стороны, из опорного кольца из металлического материала с наружным осевым фланцем и внутренним радиальным фланцем, а с другой стороны, из уплотнительной шайбы, предпочтительно изготовленной из материала на основе фторопласта и установленной на соответствующее опорное кольцо для покрытия, по меньшей мере, части наружной поверхности осевого фланца с возможностью формирования уплотнения между последним и стенкой корпуса, а также примыкающей поверхности радиального фланца, таким образом, а также продолжения за пределы свободного конца радиального фланца с целью образования уплотнительного выступа, опирающегося с возможностью скольжения на вал, подлежащий уплотнению, при этом первое уплотнение поддерживает изоляцию первой текучей среды от периферийной канавки, а второе уплотнение поддерживает изоляцию второй текучей среды от этой канавки,
отличающееся тем, что осевой фланец, по меньшей мере, одного из опорных колец (8, 9) первого и второго уплотнений (3, 4) имеет надставку с его свободного конца, образующую снабженную отверстиями или снабженную прорезями кольцевую конструкцию, не покрытую уплотнительной шайбой (10, 11) соответствующего уплотнения (3, 4), и расположенную, по существу, таким образом, что она обращена к периферийной канавке (7) и направлена на другое уплотнение (4, 3).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что два уплотнения (3 и 4) установлены рядом друг с другом и плотно в корпусе (5) и предпочтительно упираются в осевом направлении (ХА), при этом упомянутое, по меньшей мере, одно снабженное отверстиями или снабженное прорезями кольцо (12) также образует осевую разделительную или распорную конструкцию между двумя уплотнениями (3 и 4), сохраняя при этом периферийную канавку (7), по существу, чистой по всей ее длине.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что снабженное отверстиями кольцо (12), выполненное как единое целое в надставке осевого фланца, содержит отверстия, которые равномерно разнесены по периметру рассматриваемого опорного кольца (8).

4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что снабженное прорезями кольцо (12), выполненное как единое целое в надставке осевого фланца рассматриваемого опорного кольца (8), имеет зубчатый свободный край (12).

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что только одно из двух уплотнений (3 и 4), предпочтительно первое уплотнение (3), которое изолирует среду (MLPE), имеющую более высокое давление, имеет снабженное отверстиями или прорезями распорное кольцо (12).

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что уплотнительный выступ (13, 14) каждого уплотнения (3, 4) образован изогнутым кольцевым соединительным участком и кольцевым торцевым участком, большая часть которого опирается с возможностью скольжения на вал или шпиндель, подлежащий уплотнению, причем упомянутый кольцевой торцевой участок предпочтительно снабжен возвратным участком (15, 15), который имеет винтовую форму, или представляет собой резьбу, или предпочтительно имеет форму канавки, противолежащие стороны которой имеют различный наклон, или градиент, предпочтительно с асимметричным треугольным сечением, или профилем.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что одно из опорных колец (8, 9), предпочтительно опорное кольцо первого уплотнения (3), которое изолирует среду (MLPE) под высоким давлением и которое имеет выступ, образующий снабженное отверстиями распорное кольцо, имеет сечение, имеющее, по существу, форму строчной буквы "тау" (τ), с изогнутым радиальным фланцем, при этом уплотнительная шайба (10) продолжается по внутренней поверхности данного изогнутого радиального фланца, "указывая" на среду (MLPE), находящуюся под высоким давлением.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что уплотнительный выступ (13) имеет малую толщину, менее 0,8 мм, или образует, в отсутствие ограничений, втулку в форме усеченного конуса с углом при вершине предпочтительно в диапазоне от 40° до 80° и ориентирован по направлению к среде (MLPE), подлежащей изоляции.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что одно из опорных колец (8, 9), предпочтительно опорное кольцо второго уплотнения (4), которое изолирует среду (MLPF), находящуюся под более низким давлением, имеет L-образную форму или шевронную форму сечения, при этом соответствующая уплотнительная шайба (11) установлена на наружных поверхностях радиального фланца и осевого фланца, то есть поверхностях со стороны, противоположной относительно среды (MLPF), находящейся под давлением, которая подлежит изоляции.

10. Инжекционный насос с вращающимся шпинделем или валом, продолжающимся одновременно в первое пространство, подвергаемое воздействию высокого давления текучей среды (MLPE), а именно - давления бензина или дизельного топлива, и во второе пространство, подвергаемое воздействию более низкого давления текучей среды (MLPF), а именно - давления масла, отличающийся тем, что он содержит двойное уплотнительное устройство (1) по любому из пп. 1-9.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к расходным уплотнениям для использования в промышленности, угольной индустрии, обработке минералов и может быть использована в гидроциклонах и насосах для суспензий.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для герметизации цилиндра газовых компрессоров. Сальник газовых компрессоров содержит по меньшей мере одну уплотнительную камеру, размещенную в отдельном корпусе и содержащую разрезанное уплотнительное кольцо, сегменты которого стянуты кольцом-пружиной, и разрезанное замыкающее кольцо, сегменты которого также стянуты кольцом-пружиной, при этом уплотнительное и замыкающее кольца в каждой уплотнительной камере зафиксированы между собой штифтом.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для герметизации цилиндра компрессоров. Сальник компрессора содержит корпус с по крайней мере одной дренажной уплотнительной камерой, в каждой из которых размещены манжета и подпирающая ее пружина, также у стенки корпуса в каждой дренажной уплотнительной камере размещена кольцевая проставка, на внешней поверхности которой выполнена канавка, сообщающаяся через по крайней мере одно отверстие с внутренней поверхностью проставки.

Винтовой центробежный насос (1) содержит корпус (3) насоса с входным отверстием (3а) насоса и расположенное внутри корпуса (3) насоса с возможностью вращения винтовое центробежное колесо (20) со ступицей (21), а также лопастью (25), и содержит вращаемый приводной вал (33), который соединен с винтовым центробежным колесом (20), и закрывающую пластину (2).

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.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для герметизации цилиндра компрессора. Техническим результатом является обеспечение ремонтопригодности уплотнительного устройства.

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 области машиностроения и может быть использовано в компрессорной технике. Двухсекционный центробежный компрессор содержит корпус, размещенные в нем статор первой и второй секции, межсекционную перегородку с лабиринтным уплотнением, ротор с рабочими колесами и думмисом, причем думмис выполнен ступенчатым.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям химических вертикальных насосов. Насос включает корпус, ротор с валом и рабочим колесом в виде многозаходной крыльчатки открытого типа, а также опорную плиту.

Группа изобретений относится к насосостроению, а именно к химическим горизонтальным центробежным насосам. Конструктивно-технологический модельный ряд химических насосов включает совокупность насосов.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей опор роторов газотурбинных двигателей и энергетических установок. Предложено торцовое газодинамическое уплотнение опоры ротора турбомашины, содержащее невращающееся подвижное в осевом направлении уплотнительное кольцо, прижатое пружинами к вращающейся втулке, на рабочем торце которой выполнены газодинамические камеры, а также вторичное уплотнение, отличающееся тем, что вторичное уплотнение и уплотнительное кольцо изготовлены из одного износостойкого материала с высокой теплопроводностью, а вторичное уплотнение выполнено в виде цельного кольца, которое установлено в расточке корпуса и контактирует торцами с двумя дополнительными кольцами, установленными в той же расточке и выполненными из материала с малой теплопроводностью. Предложен еще один вариант конструкции торцового газодинамического уплотнения опоры ротора турбомашины, отличающийся тем, что вторичное уплотнение и уплотнительное кольцо изготовлены из бронзы БрС30. Тепловыделение в паре трения из-за низкого значения коэффициента трения незначительно, деформации колец исключаются, и изнашивания пары трения не происходит. Это обеспечивает упрощение конструкции уплотнения, исключение разгерметизации вторичного уплотнения как при смене температурного режима, так и при повышенных температурах уплотняемой среды, снижение степени изнашивания вторичного уплотнения, повышение его надежности при работе и, как следствие, повышение эффективности и срока службы заявленного торцового уплотнения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей опор роторов газотурбинных двигателей и энергетических установок. Торцовое газодинамическое уплотнение опоры ротора турбомашины содержит невращающееся подвижное в осевом направлении уплотнительное кольцо первичного уплотнения, прижатое пружинами или пружиной к вращающейся втулке, на рабочем торце которой выполнены спиральные газодинамические камеры, и вторичное уплотнение, выполненное в виде уплотнительного разрезного кольца, установленного в канавке корпуса вместе с контактирующими с ним по торцам двумя дополнительными уплотнительными кольцами и промежуточным кольцом. Весь пакет вторичного уплотнения фиксируется разрезным упругим кольцом. Уплотнительное кольцо первичного уплотнения установлено в корпусе и фиксируется от проворота за счет наличия на его наружной поверхности выступа и фиксируется упругим разрезным кольцом от выпадания при монтаже из-за действия пружины. Это уплотнительное кольцо и контактирующее с ним с натягом по цилиндрической наружной поверхности уплотнительное разрезное кольцо вторичного уплотнения выполнены из одного износостойкого материала с малым коэффициентом трения скольжения в паре со сталью и с высокой теплопроводностью, предпочтительно из бронзы БрС30. Причем уплотнительное разрезное кольцо вторичного уплотнения изготовлено с радиальным разрезом с шириной более 100 мкм и ширина разреза выполнена такой, чтобы при требуемой величине натяга между этими уплотнительными кольцами обеспечивалась герметичность всех стыков на всех режимах работы турбомашины и отсутствие непосредственного контакта уплотнительного кольца первичного уплотнения с вращающейся втулкой, а зазор в разрезе уплотнительного кольца вторичного уплотнения оставался полностью выбранным. Изобретение повышает надежность уплотнения. 3 ил.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Браслетное контактное уплотнение вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя летательного аппарата установлено между масляной полостью и полостью суфлирования передней опоры. Браслетное уплотнение включает контактную втулку с подвижным примыканием к контактным поверхностям колец уплотнительного браслета, упруго-подвижно установленного в корпусе роликоподшипника. Контактная втулка состоит из внутреннего и внешнего колец. Внешнее кольцо выполнено с внутренним спиральным оребрением. Браслет выполнен состоящим из трех многосекционных колец. Внутреннее уплотнительное и радиально охватывающее его наружное кольца установлены в браслете с фронтальной стороны. Третье кольцо выполнено тыльным и примыкает к первым двум боковой гранью. Каждое из колец браслета выполнено из локальных секций, собранных с угловой частотой . Тыльное кольцо выполнено радиальной высотой, соответствующей суммарной радиальной высоте Σh внутреннего уплотнительного и наружного колец браслета. Кольца браслета снабжены разгрузочными воздушными каналами. Внешние поверхности наружного и тыльного колец браслета снабжены кольцевым пазом для стягивающей секции колец пружины. От осевого смещения браслет упруго зафиксирован упорным и стопорным кольцами. Для чего в каждой секции тыльного кольца выполнено не менее двух глухих отверстий, в которых установлены упирающиеся в упорное кольцо пружины сжатия. От смещения по окружности каждая секция наружного и тыльного колец обращена к стопорным элементам. Каждая секция внутреннего кольца смещена в браслете относительно осевой плоскости симметрии стопорного элемента на половину длины дуги секции и снабжена в средней части призматической выемкой для фиксации стопорным элементом. Технический результат группы изобретений заключается в повышении ресурса компрессора в два раза и продолжительности межремонтной работы двигателя на 18-20% за счет уменьшения изнашивания элементов опоры КНД ТРД ЛА. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к уплотнениям вала центробежных компрессоров. Узел уплотнения вала центробежного компрессора содержит жестко связанные друг с другом газовое уплотнение в виде пакета уплотнительных колец и проставков и гидростатический масляный затвор в виде внутренней и внешней стенок, ограничивающих внутреннюю кольцевую полость, открытую в сторону вала. Кольцевая полость масляного затвора сообщена через отверстие во внешней стенке с внутренней полостью корпуса подшипника и через отверстие во внутренней стенке с проточной частью компрессора. В меридианальном сечении внутренняя кольцевая полость имеет диффузорность. Изобретение позволяет создать узел уплотнения вала компрессора, не требующий подвода в него буферного газа при пуске и останове компрессора за счет исключения попадания масла из подшипникой опоры в прототочную часть компрессора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение касается системы торцевого уплотнения, включающей в себя: вращающееся кольцо (2) торцевого уплотнения, имеющее первую поверхность скольжения, и неподвижное кольцо (3) торцевого уплотнения, имеющее вторую поверхность скольжения, которые ограничивают между собой уплотнительный зазор 4, при этом первая и вторая поверхности скольжения имеют различные твердости, причем более твердая поверхность скольжения имеет алмазное покрытие (20), а более мягкая поверхность скольжения изготовлена из углеродного композитного материала, при этом средняя начальная шероховатость Ra1 алмазного покрытия 20 меньше, чем средняя начальная шероховатость Ra2 поверхности скольжения из углеродного композитного материала. Изобретение повышает надежность системы торцевого уплотнения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к торцевым уплотнениям с гидравлическим затвором, и позволяет повысить надежность работы торцового уплотнения и увеличить его ресурс при минимальных утечках через уплотнение затворной жидкости за счет обеспечения разгрузки контактирующих поверхностей уплотнительных колец от осевого усилия. Торцовое уплотнение вращающегося вала с гидравлическим затвором содержит неподвижное и аксиально-подвижное уплотнительные кольца 4 и 3 с частично профилированной рабочей поверхностью 8 аксиально-подвижного уплотнительного кольца 3, выполненного с клиновыми сегментами 9 и радиальными пазами 10 для входа затворной жидкости. Профилированная часть 8 рабочей поверхности аксиально-подвижного кольца 3 относительно ее непрофилированной части 11 выполнена с кольцевой проточкой 12 с глубиной, равной толщине гидродинамического слоя затворной жидкости, выходящей из клиновых сегментов 9 в зазор между рабочими поверхностями аксиально-подвижного и неподвижного уплотнительных колец 3 и 4. Для увеличения отбора тепла циркулирующей затворной жидкостью радиальные пазы 10 кольца 3 прорезаны насквозь на всю толщину кольца 3, а также нерабочая поверхность кольца 3 выполнена с проточкой 13, уменьшающей толщину профилированной части кольца 3. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к корпусу (CAS) гидроэлектромашины (FEM). Корпус (CAS) проходит вдоль продольной оси (X) и содержит кожух (CAC), крышку (COV) для закрывания отверстия (COP) кожуха (CAC), кольцеобразную вставку (CSP), проходящую в корпусе (CAS) в направлении (CD) периферии, и прилегает к кожуху (CAC) и к крышке (COV), первое уплотнение (S1) между крышкой (COV) и кожухом (CAC), второе уплотнение (S2) между кожухом (CAC) и кольцеобразной вставкой (CSP), третье уплотнение (S3) между крышкой (COV) и вставкой (CSP). Корпус (CAS) включает в себя герметизированное промежуточное пространство (ISP), герметизированное посредством уплотнений (S1), (S2), (S3) и ограниченное кожухом (CAC), крышкой (COV) и вставкой (CSP). Пространство (ISP) присоединено к контрольному трубопроводу (ISC), соединяющему пространство (ISP) с контрольным блоком (MU), передающим сигнал на систему (CU) управления, когда рабочая среда (PF) из внутреннего пространства (IC) корпуса (CAS) входит в пространство (ISP). Изобретение направлено на обеспечение экономии конструктивного пространства в радиальном направлении. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к корпусу (CAS) гидроэлектромашины (FEM). Корпус (CAS) проходит вдоль продольной оси (X) и содержит кожух (CAC), крышку (COV) для закрывания отверстия (COP) кожуха (CAC), кольцеобразную вставку (CSP), проходящую в корпусе (CAS) в направлении (CD) периферии, и прилегает к кожуху (CAC) и к крышке (COV), первое уплотнение (S1) между крышкой (COV) и кожухом (CAC), второе уплотнение (S2) между кожухом (CAC) и кольцеобразной вставкой (CSP), третье уплотнение (S3) между крышкой (COV) и вставкой (CSP). Корпус (CAS) включает в себя герметизированное промежуточное пространство (ISP), герметизированное посредством уплотнений (S1), (S2), (S3) и ограниченное кожухом (CAC), крышкой (COV) и вставкой (CSP). Пространство (ISP) присоединено к контрольному трубопроводу (ISC), соединяющему пространство (ISP) с контрольным блоком (MU), передающим сигнал на систему (CU) управления, когда рабочая среда (PF) из внутреннего пространства (IC) корпуса (CAS) входит в пространство (ISP). Изобретение направлено на обеспечение экономии конструктивного пространства в радиальном направлении. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к торцевым уплотнениям и способу их изготовления и предназначено для использования в различного рода насосах: химических, погружных центробежных, а также в турбинах и т.п. Торцовое уплотнение выполнено из композиционного материала на основе углерод-карбидокремниевой матрицы, содержащей свободный кремний и армированной каркасом тканепрошивной структуры с ориентацией в нем слоев низкомодульной углеродной ткани перпендикулярно его рабочей поверхности и расположением волокон в каждом из слоев ткани под углом 45° к указанной поверхности. При этом композиционный материал непроницаем для жидкости, содержание карбида кремния в углерод-карбидокремниевой матрице композиционного материала увеличивается в сторону его рабочей поверхности, свободный кремний расположен в открытых порах углерод-карбидокремниевой матрицы, а размеры его фрагментов со стороны указанной поверхности не превышают 10 мкм. Технический результат заключается в повышении ресурса работы торцовых уплотнений, снижении их веса и уменьшении утечки перекачиваемой насосом жидкости. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к двойному уплотнительному устройству для вращающегося вала и насосу, включающему в себя такое устройство. Устройство содержит первое и второе уплотнение, установленные рядом друг с другом в круглом цилиндрическом корпусе, через который проходит вал, подлежащий уплотнению, причем каждое из этих уплотнений состоит, с одной стороны, из опорного кольца из металлического материала с наружным осевым фланцем и внутренним радиальным фланцем, и, с другой стороны, из уплотнительной шайбы, образующей уплотнительный выступ, с возможностью скольжения опирающийся на вал. Первое уплотнение поддерживает изоляцию первой текучей среды, а второе уплотнение поддерживает изоляцию второй текучей среды.Осевой фланец, по меньшей мере, одного из опорных колец первого и второго уплотнений имеет надставку с его свободного конца, образующую снабженную отверстиями или снабженную прорезями кольцевую конструкцию, не покрытую уплотнительной шайбой соответствующего уплотнения, и расположенную, по существу, таким образом, что она обращена к периферийной канавке и указывает на другое уплотнение. Изобретение повышает надежность устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Наверх