Комбинированное уплотнение вращающихся валов

 

(ii) 456942

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.03.72 (21) 1764056/25-8 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Оп бликовапо 15.01.75. Бюллетень ¹ 2 (51) М. Кл. F 16! 15/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 62-762(088.8) ло делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 2б.02.75

Изобретение относится к области у плотнптельной техники.

Известны комбинированные уплотнения вращающихся валов, в которых пмпеллер выголнен совместно с кольцом торцового уплотнения на общей подвижной относительно вала втулке, подпружиненной упругпгп элементом, расположенным между втулкой и закрепленным на валу упором.

Недостатком известных уплотнений является конструктивная сложнос1ь и громоздкость узлов, раскрывающих контактное уплотнение.

С целью упрощения конструкции в предлагаемом комбинированном уплотнении подвижная втулка соединена с упором симметрично расположенными тягами, шарнирно установленными в гнездах втулки и упора, и снабжена выступами, входящими в пазы упора с зазором по торцу и боковым поверхностям.

На чертеже показано предлагаемое комбинированное уплотнение вращающихся валов.

Оно содержит корпус 1, импеллер 2, установленный на валу 3 по подвижной посадке, уплотнительное кольцо 4 пз антифрикционного материала, установленное в корпусе узла, опорное кольцо 5 из металла с высокой твердостью, конструктивно совмещенное с торцом втулки импеллера 2, пружину б, расположенную между втулкой импеллера и упором 7, выполненным заодно с валом 3. и обеспечивающую прижатпе опорного кольца .к уплотнитсльному прп стоянке и малом числе оборотов ротора, когда импеллcð не обеспечивает

5 герметичности внутренней полости узла, уплотнения 8 между втулкой импеллера и валом. Импеллер 2 соединен с упором 7 несколькими симметрично расположенными тягами 9, имеющими соединение с у пором и

10 втулкой пмпсллера с помощью .шаровых шарниров. На втулке импеллера имеется несколько симметрично расположенных прямоугольных выступов 10, входящих в пазы 11 на у поре 7 с зазорами по торцу и боковым по15 верхностям, Величины этих зазоров должны обеспечивать проворачивание импеллера 2 относитсльно вала 3 под действием реактивного крутящего момента, гарантирующее отход опорного кольца торцового уплотнения от уап20 лотнительного за счет разворота тяг 9 относительно шаровых шарниров, закрепленных на упоре 7, и передачу крутящего момента с вала на импеллер через боковые повер)сности пазов и выступов. Направление вращения им25 пеллера показано стрелкой Б.

Работает предлагаемое уплотнение следующим образом.

Прп стоянке залитого рабочей жидкостью узла опорное кольцо 5 силой пружины б и

30 давлением рабочей жидкости прижато к уп456942. 17,лотнительному кольцу 4, обеспечивая герметичность внутренней полости узла. Тяги 9 имеют осевой люфт в шарнирах.

При вращении ротора узла возникает реактивный крутящий момент, действующий на импеллер и возрастающий при росте числа .оборотов ротора. Ухазанный реактивный крутящий момент проворачивает импеллер относительно вала, выбирая осевой люфт в,шарнирах и стремясь развернуть тяги 9 относительно шаровых шарниров, закрепленных на упоре 7. Разворот тяг 9 при отсутствии люфта в шарнирах может быть обеспечен только за счет сжатия пружины б и отхода опорного кольца 5 от уплотнительного 4. Как только сила от момента, действующая в сторону сжатия пружины 6, превысит силу упругости inpyжины и силу от давления рабочей жидкости на диск импеллера, импеллер, проворачиваясь относительно вала и сжимая пружину, переместится вдоль вала, раскрывая контактное уплотнение.

Максимальное перемещение импеллера в осевом направлении задается из условия гарантированного исключения касания скользящих поверхностей торцового уплотненич (обычно достаточно перемещение не более

0,5 мм) и обеспечивается выбором соответствующего .зазора между боковыми поверхностями выступов 10 и пазов 11 при определенной длине тяг 9 и определенном исходном люфте в шарнирах.

Необходимая величина силы для раскрытия торцового уплотнения при работе узла на эксплуатационном режиме достигается соответствующим выбором геометрии импеллера 2 и силы упругости пружины 6.

5 При эксплуатационном режиме работы герметичность внутренней полости узла обеспечивается только импеллером.

Для герметичности уплотнения на режимах работы узла с малым числом оборотов рото10 ра, когда эффективность импеллера мала, торцовое уплотнение должно быть закрыто, что обеспечивается выбором необходимого усилия пружины, которое в каждой конкретной конструкции не должно допускать раскры15 тия торцового уплотнения при наличии рабочей жидкости перед уплотнительным и опорным кольцами.

Предмет изобретения

Комбинированное уплотнение вращающихся валов, в котором импеллер выполнен совместно с кольцом торцового уплотнения на общей подвижной относительно вала втулке, подпру25 жиненной упругим элементом, расположенным между втулкой и закрепленным на валу упором, отл и чаю щи йся тем, что, с целью упрощения конструкции, подвижная втулка соединена с упором симметрично расположенЗО ными тягами, шарнирно установленными в гнездах втулки и упора, и снабжена выступами, входящими в пазы упора с зазором по торцу и боковым, поверхностям.