Торцовое уплотнение с саморегулируемым зазором

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ г- -.

Союз Советских:-,"

Социалистических -, Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 26.1Ч.1971 (№ 1653463/25-8) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

P"

Опубликовано ЗО.Х1.1973. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 12.1Х.1974

М. Кл. F 16j 15, 34

- Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий

УДК 62.762,643. (088.8) Авторы изооретенпя

К. В. Лисицин, В. В. Москаленко и H. В. Передрий

Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного и энергетического насосостроения

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ С САМОРЕГУЛИРУЕМЫМ ЗАЗОРОМ

ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА

Изобретение относится к торцовым уплотiIo!HiH»! с саморегулируемым зазором вращающихся валов насосов, компрессоров, турбин и т, п. машин, в которых допускается ограниченная, контролируемая утечка жидкости или газа между уплотнительны IH поверхностями.

В уплотнительной технике известны торцовыс уплотнения с саморегулируемым зазором враща1ощегося вала, проходящего через отверстие в стене корпуса, разделяющей полости высокого H низкого давления, посредством жестко связанного с валом уплотнительного кольца, рабочая поверхность которого разделена кольцевой канавкой на два уплотнительных пояска, один из которых имеет непрерывную плоскуio поверхность. а другой — разде;iciI радиальными канавками на ряд oiiopHbix площадок, чьи поверхности наклонены в сторону вращения вала и образуют с рабочей поверхность|о вращающегося уплотнительного кольца гидродинамические клинья.

Б таки.: уплотнениях при вращении вала автоматически поддерживается и регулируется малый зазор между рабочими поверхностямц уплотнительных колец.

Паличпе такого зазора вызывает ограниченную, контролируемуlo утечку жидкости пли газа между рабочими поверхностями уплотнительных колец, способствующую образоBBHHIo между ними стабильной жидкостной (газовой) пленки, которая препятствует непосредственному контакту рабочих поверхностей и предотвращает тем самым пх быстрый .износ, Автоматическое поддержание и регулпро5 ванне зазора достигается за счет действия гидродппампческнх спл, раскрыва|ощпх стык уплотнения.

Подъемная сила гндродинамических клиньеь, возникающих прп вращении вала па за1Q полненны; жидкостью или газом наклонных повер.;.ностях опорных площадок, непосредственно свя"-ана с величиной зазора между уплотнительнымн кольцами. Силы давления, действующие на подвижное в осевом направи ленин у лотнительное кольцо, и гпдродпнамические силы на клиньях взаимно уравновешиваются тая м образом, что при работе уплотнения автоматически поддерживается II контролируется минимальный зазор между рабо„:в IHìè поверхностями уплотнительных колец, препятствующий нх механическому контакту.

*Однако "-тп торцовые уплотнения не позволяют регулировать наклон поверхностей опорных площадок, определяющих геометрию гид25 родинамических клиньев, в процессе эксплуатации уплотнения прп изменении условий работы по сравнению с первоначальными пли прп проведенпн исследований такого рода уплотнений. Кроме того, выполнение поверх3Q ностей опорных площадок с требуемой очень

4ООО32 высокой точностью угла наклона, который, в зависимости от рабочего зазора, может составлять несколько минут, является весьма сложной технологической задачей и требует либо сг;ециальных дорогостоящих приспосоолении, либо трудоемкой ручной доводки. Но даже и "и этих условиях не всегда удается обеспе>" чить необходимуго точность углов наклона.

Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования наклона повсрхi "..стей опорных площадок.

Достигается это тем, что опорным площадкам на подвижном в осевом направлении ynloòHèòåët íoì кольце придана форма консоле."., выполненных заодно пли закрепленных

I!a y ïëoTêèTñ,!»I4oì кoJII>ile B сторону сгс Вращения it связанных с ним регулирующими

=-;"...ентами, например BHHTaìè, Такое выполнение опорных площадок позволяет регулировать их наклон в 1.роцессе эксплуата

> и регулирование угла наклона пло. цадок достигается путем деформации консоли с помощью регу,гировочных винтов и контролируется весьма просто и с больше!! то. остью, например точным индикатором.

На фкг. 1 схемати шо изображено предлагасмо= торцовое уплотнение с саморегулируемым зазоро;I вращающегося вала, продольI-t t>t t р а з р ез; It a ф и г, 2 — р а з р е з Tt o A — » a ф11г, 1, порви>иное в осевом направлении уплст Китс,-ьпсс кОльцб; 1а фиi. 3 — Вид пс стрелке Б на фиг. 2, разрез, Торцовое уплотнение состоит из установленко;о на залу 1 вращающегося уплотнительного t;oлыта 2 к установленного в корпусе 8 подвп>кного в осевом направлении уплотнительного кольца 4, прижимаемого к кольцу 2 пружинами 5 и гермстизкруемого по корпусу 3 с помощью упругого кольца 6. Рабочая поверхIIocTb уплотнительного кольца 4 разделена кольцевой канавкой 7 на два уплотнптельных пояска 8 и 9. Поясок 8 имеет плоскую непрерывную рабочую поверхность, а поясок 9 разделен рядом радиальных канавок 10 на несколько опорных площадо1(11. Опорные площадки 11 пме1от форму консолей 12, выполненных заодно с кольцом 4 в сторону его враЦ

50 щешгя и связанных с ним регулировочными винтами 18, фиксируемыми гайками 14. С помощью индикатора 15 контролируется угол наклона опорных площадок 11.

Когда вал 1 не вращается, уплотнительное кольцо 4 прижимается пружинами 5 и силами Р, давления уплотняемой среды к кольцу 2, обеспечивая герметичность уплотнения.

При вращении вала 1 с уплотнительным кольцом 2 на опорных площадках 11 возпика1от гидродипамическке силы, стремящиеся раскрыть стык уплотнения, т, е. предотвратить механический контакт рабочих поверхностей уплотпптелы;ых колец 2 и 4. С увеличением зазора а гидродинамические силы ка опорных площадках 11 уменьшаются и становятся меньше скл давления Р„уплотняемой среды и усилггя пружин 5, вследствие чего велигина зазора а меньшается; затем Гидродккам:t«еские силы, раскрывающие стык плот:te:-шя, снова возрастают, Таким образом автоматически поддерживается и регулиру тся мал >ш зазоп а между рабочими попер. костямк "TIi лст1!кто it>I!btx колец, преп!1Тствуюп:,1ш пх ке1п>срсдствепкому контакту.

Предмет изобретен:1й

Торцозос уплотнение с самспсгулир c.tt;>I. м зазором вращающегося вала, проходящего Iре3 отверстие в стеке корпуса, разделгпс цсй полости высокого и к>!экого давления, посредством жестко связа,t."oão с валом уплотнптсл;toro кольца и прп1(имаемого к ксму упругим элементом подвижного в осевом направлении уплотнительного кольца, рабочая поверхность которого разделена кольцевой каl111зкОй Ha два уплoTIII:òeë»H»i!: пся ка, один пз которых имеет непрерывную плоскую поверхность, а другой разделен радиальными канавками ка ряд опорны" площадок, чьи повср.(кости наклонены в сторону вращен11я вала и образуют с рабочей поверхностью вращающегося уплотнительного кольца гидродкпамичес:>пс клинья, от.гггаающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулировак;1я наклона поверхностей опорных площадок, последним придана форма консолей, выполненных заодно кли закрепленных па уплот>штельном кольце в сторону его врашения связанных с ккм регули л ющими элементами.

409032 (-!5

f2

Составитель P. Хлудова

Редактор Л. Цесаркин Техред Г. Васильева Корректор Л. Орлова

Заказ 1714 Изд. № 1143 Тираж 814 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Череповецкая городская типография