Высоковакуумное гидроуплотнение

 

<и> 4l2 42 2

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. св и детельства— (22) Заявлено 06.03.72 (21) 1755257/25-8 (51) М. Кл. F 16i 15/40 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Саввта Министров СССР па делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 25.01.74. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 19.08.74 (53) УДК 62-762.89 (088.8) ВПТБ

ФОН ИИР7И (72) Авторы изобрете,н.ия

М. Д. Тявловский и В. Ю. Серенков

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) ВЫСОКОВАКУУМНОЕ ГИДРОУПЛОТН ЕНИЕ

Гидр оуплотнение относится к высоковаку1умным уплотнениям вращающихся валов и, в частности, предназначено для у плотнения ,валов, передающих вращение в вьасоковакуумные, высокотемпературные камеры.

Известны гидроуплотнения с резер в уаром, заполненным жидким металлическим уплотнителем, с вращающейся вместе с вал|ом диафрагмой и c,êàìåðîé предварительного разрежения.

Однак|о для передачи вращения на малых и боль шик оборотаьх необходимы разные конструкции у1плотнений. Поэтому высоковакуумные,и высокотемле ратурные установки при переходе работы из области малых оборотов в о бласть больших оборотов должны обязателно останавливаться и демонтироваться с проведением замены,конструкции уплотнения с неподвижным резервуаром на конструкц по уплотнения с подвизкным .резервуаром и наобо,рот.

Частные,равборки и замены уплотнения с последующей сборкой установки могут повлечь за собой появление, непредвиденных очагов течи, что сведет на,нет назначение уста;павки в целом из-за потери вакуума.

Цель изооретения — разраоотка единой ааонструк ции,надежного уплотнения вращающегося вала с жидким уплотнителем,,предназначенного для .передачи вращения как на малых, ТВК,Н iH2 больших оборотах в Высокотемпе ратурную камеру со сверхвысоким,вак умом, что увеличит эксплуатационную надежность, долговечность уплотнения и установки

5 в целом.

Для этого неподвижный резервуар выполнен из двух сообщающихся полостей, в которых находится двуксекционная,диафрагма, верхняя секция которой cocTollò из горизонтального диска и вертикальных полостей, а нижняя — .из вертикального цилиндрического экрана.

На фиг. 1 п редставлена .конструкция пред лагаемого гидроуплотнения; на фиг. 2 — двух секционная диафрагма.

Конструиция уплотне ния состоит пз,полостей 1 и 2 неподвижного резер вуара, запол,ненных жидким уллотнителем — расплавленным металлом 8,.вала 4 с приваренными к нему двулсекционной диафрагм ой 5 и,кольцом б, камер А предварительного разрежения, форвакуумного уплотнения 7 с подшипникамп

8, патрубка 9 для фор вакуумной откачки, фланца 10 рабочей камеры, фланцев 11, уплотнения 12, корпуса 18 камеры предварительной откачки,и нагревателей 14 16, Конструкция двудсекционной диафрагмы 5 изоораокена на фиг. 2, где а — сплошной горизонтальный диск, б — вертикальные ребра. зО Уплотнение готовят к .работе следующим

412422 ооразом. В предварительно разогретую полость 1 заливают металл-уплотнитель 8 (например индий, оло1во и др.) объемом приблизительно равным объему полости I. Затем в полость 1 опускают диафрагму 5, приваренную к валу 4. Герметичес1ки соединяют, между собой фланцы ll,и 12, .которые образ уют полость 2. После перечисленных операций уплот.нение присоединяют к рабочей камере,и по патрубку 9 откачивают из ее полости и каме,ры А оставшийся там воздуlx. Детали, ооразующие полости, подогревают до температуры плавления уплотнителя 8 с помощью нагревателей 14 и 15.

При малых оборотах вала уплотнение обеспечивается жидким уплотнителем, находяшимся в нижней полости 1, и .нижней секцией диафрагмы 5 (см. фиг. 2,в). При увеличении числа оборотов вала жидкий уплотнитель под действием центробежной силы начинает перемещаться, в верхнюю полость 2. В по;IocTH 2 находится верхняя секция диафрагмы 5. При большими числах оборотов под действием верти кальных ребер верхней секции .и центробежных сил жидкий металла будет отбрасываться и прижиматься .к внешним стенкам полости уплопнен ия. Наз начение вертикальных ребер состоит в том, что, постоянно отбрасывая жидкий уплотнитель на внешнюю стенку полости, эти ребра также увлекают жидкий металл во вращение, чем предотвращают его проникновение в рабочую камеру.

Торец горизонтального диска верхней секции диафрагмы постоянно находиться в массе жид,кото металла, плотно,прижатого к внешним стенькам,резервуара. На переходном этапе, когда числа оборотов еще не так велики, чтобы,под действием центробежных сил жидкий металл перешел в верхнюю камеру, уплотнение будет обеспечиваться как нижней, так и верхней секциями vIIJIioTHHтельного устройства.

При больших оборотах вала отпадает надобность в форва куумной откачке, так как центробежные силы, возникающие в жидком металле, значительно превышают атмосфер ное давление, 10 Незначительная часть металла, которая может испариться, проникает в холодную лабпринтную полость, образованную вращающимся кольцом б .и корпусом 18, где будет кристаллизоваться на стенках. Лабиринтная

15 полость в,процессе,ра боты постоянно охлаждается, водой.

Металл, лопавший в лабиринтную полость. возвращается обратно при нагреве корпуса 18 и кольца б,напревателем 16.

Предмет изобретен ия

Высокова куумное гидроупловнение, состоящее из неподвижного кольцевого резер вуара

25 с жидким металлическим уплотнителем, вращающейся вместе с валом диафрагмы и камеры предварительного разрежения, отличаюи ееся тем, что, с целью расширения области применения в широком диа|пазоне изменения

З0 чисел оборотов и повышения надежности уплотнения, неподвижный резервуар выполнен из,двух сообщающихся полостей, .в которых находится двухсеиционная диафрагма, верх.няя секция к|оторой состоит из горизонталь35 ного диска и вертикальных полостей, а нижняя — из вертикального цилиндрического экрана. 412422

Составитель А. Ополченцев

Корректор А. Васильева

Текред T. Ускова

Редактор H. Козлова

Гип. Харьк. фил. прел. «Патент»

Заказ 1049/207 Изд. № 429 Тираж 875 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5