Устройство для уплотнения вращающихсявалов

 

! е838229

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву

3 (51)М. Кл. (22) Заявлено 17.09.79 (2l ) 2818628/25-08 с присоединением заявки .% (23 ) Приоритет

Опубликовано 15.06.81. Бюллетень J4 22

163 15/52

Гесудерстевнлмй квинтет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 62-762 (088.8) Дата опубликования описания 15.06.81 (72) Авторы изобретения

A. В. Жуковский, А. И. Кузьмин, lO и Г. М. Хуторецкий (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ВРАШАЮШИХСЯ

ВА llOB

Изобретение относится к уплотнитепь- ной технике и может использоваться в уплотнениях вращающихся ванов механизмов, где требуется разделение объемов с разными давлениями или средами.

Известно устройство для уплотнения вращающихся валов, содержащее неподвижный наружный корпус уплотнения, закрепленный на щите (крышке) механизма (насоса) . Ha вращающемся валу размещена втулка, которая вращается вместе

10 с валом и может перемещаться относительно него в осевом направлении, и эпастично связана с валом при помсапи силь» фона. Между неподвижным корпусом уплотнения и втулкой расположены уппотняющие элементы (1).

Недостатками данного устройства являются наличие радиальных перемещений уплотняющих элементов и соответст венно их цилиндрических и торцовых поверхностей, возникающих в результате вибрации, боя или всплытия вала на масляном клине в подшипниках скольжении, 2 а также недоп"стямость малейшей несоосности (перекоса) между осями вала, корпуса и уппотняющик элементов, что приводит к повышенному износу и нагреву соприкасающихся . вращающихся и неподвижных поверхностей уплотнения, уменьшая ресурс его работы. Увеличение же зазоров ведет к ухудшению рабочих характеристик уплотнения, т.е. к уменьшению уплотняемого давления, увеличению расхода уплотняющей жидкости, увеличению габаритов уплотнения.

11епь изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик уплотнения путем стабилизации зазоров между вращающимися и неподвижными поверхностями уплотняющих элементов, уплотнения и устранения влияния вибрации, боя или всплытия вала на масляном клине в подшипниках

„копьжения на зазоры между вращающимися и неподвижными поверхностями уплот няютпих элементов, а также упрощение сборки.

8229 4

3 81

Поста ленная пель достигается тем, что в известном устройстве для уплотнения вращающегося вала, содержащем

- неподвижный корпус и втулку, посаженную на вал с возможностью осевого перемещения относительно вана и имеющую герметичную эластичную связь с валом, например при помощи сипьфона, а также уплотняюшие элементы, расположенные между корпусом и вращающейся втулкой, между вращающейся втулкой и корпусом размещены подшипники качения, наружная обойма которых закреплена в корпусе, а внутренняя — на внешней поверхности вращающейся втулки, причем между внутренней поверхностью втулки и уплотняющим валом образован зазор дпя компенсации их несоосности.

На фиг. 1 представлено устройство для многопоточного уплотнения отвода охлаждающего агента из ротора криогенного турбогенератора с индивидуальной опорой, общий вид; на фиг. 2 — то же, с расположением уппотняюших элементов между подшипниками и закреппением на статоре, вариант, на фиг, 3 — устройство, закрепленное на статоре, консольный вариант.

Устройство для уплотнения вращающегося вала содержит неподвижный корпус

1 с опорой 2, врашаюптуюся втулку 3, установленпуюю в корпусе 1 посредств вом подшипников 4 качения таким образом, что наружная обойма подшипника закреплена в корпусе 1, а внугренняя обойма посажена на втунку 3. Между корпусом 1 и втулкой 3 расположены уплотняюшие элементы 5 и 6. Втулка

3 соединена с валом 7 герметично и эластично, например сипьфзном 8. Между втулкой 3 и валом 7 имеется зазор 9 не менее 0,5 мм (указанная величина зазора позволяет компенсировать влияние несоосности при сборке между осями уплотняюшего вала) и удерживающей втулку 3 от проворота относительно вала 7 штифт 10. В зазоре 9 в многопоточном варианте устройства (фиг. 1) расположены эластичные уплотняющие кольца 11.

Устройство работает следующим образ ам.

При вращении уппотняемого вала 7 имеет место его бой и вибрации иэ-за неуравновешенности вращающихся деталей и допусков изготовпения и сборки, -a также всплытия вала 7 на масляном клине в подшипниках скоп,.жения. Втулка вращается вместе с выом 7 за счет их соединения штифтом 10. Радиальный зазор 9 между валом 7 и втулкой

3 не допускает кх соприкосновения при радиальных перемещениях вращающегося вала 7 и несоосности вала 7 и втулки

3, допущенной при сборке. Перетечка уппотняемой среды через зазор 9 удерживается герметичным эластичным соединением вала 7 и втулки 3, например с помощью сильфона 8. Аксиапьные и радиальные перемещения воспринимаются сипьфоном 8 и не передаются на в1улку 3 . Втулка 3 центрируется в корпусе

1 подшипниками 4 качения, которые обеспечивают постоянство их взаимного расположения, а следовательно, и стабилизацию зазоров между цилиндрическими и торцовыми поверхностями уппотняющих элементов

5 и 6, установленных между вращающейся втулкой 3 и неподвижным корпусом 1.

Упло тняющие эл ем енты 5 и 6 ге рм етизуют ини уменьшают протечки из уплотняемого объема. В варианте многопоточного исполнения (фиг. 1 ) эластичные уплотняюшие кольца 11 препятствуют перемешиванию потоков уплотняемой среды по зазору 9.

Использование предпагаемого устройства в уплотнениях вращаюп ихся валов позволяет повысить эксппуата ционн1е характеристики уплотнений различных конструкций (шелевых, лабиринтных, винтовых, лабиринтновихревых, торцовых и др.), снизить вибрации элементов уплотнения, снизить расход уплотняюшей жидкости, повысить уппотняюшее давление, а следовательно, уменьшить осевые габариты, упростить сборку уплотнения путем увеличения допусков на несоосность между осями уплотняемого вала и корпуса устройства. Ресурс безотказной рабо ты устройства определяется ресурсом работы подшипников качения, которые работают в режиме малой нагрузки, что обеспечивает долговечность и надежность устройства в цепом.

Предпага емое устройство позволяет также в щелевых, винтовых, лабиринтновихревых уплотнениях изготовлять корпус

1 совместно с неподвижными уплотняюющими элементами 5, в врашаюшуюся втулку 3 совместно в с вращающимися уппотняющими элементами 6, что ведет к уменьшению количества деталей в уплотнении (фиг. 2 и 3). Кроме того, устройство представляет собой блок (фиг. 1-3), имеющий свой корпус 1, под5 83 аипники 4, уплотняющие элементы 5 и

6. и свой вал в виде втулки 3, что позволяет независимо оТ уплотняемого объекга производить сборку устройства, подгонку, притирку его узлов до установки на валу уплотняемого обьекта, а также бысч рую замену его запасным устройствам.

Формула изобретения

Устройство для уплотнения вращающихся валов, содержащее неподвижный корпус и втулку, размещенную на валу с воячожностью осевого перемещения и имеющую т ерметичную эластичную связь с валом, например при помощи сильфона, 8229 а также уплотняющие элементы, располо женные между корпусом и вращающ йся втулкой, о т л и ч а ю п1 е е с я тем, что, с пелью улучшения эксплуатапионных характеристик, -, между вращающейся втулкой и корпусом размещены подшипники качения, наружная обойма которых закреплена в корпусе, а внутренняя — на внешней поверхности вращающейся втулки, при10 чем между внутренней поверхностью последней и уплотняемым валом образован зазор для компенсаиин их несоосности

Источники информа пик, д принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIIJA N 3 039778, кл. 277-3, опублик. 1964 .

838229

Составитель Ю. Королев

Техред А.Савка Корректор Г ° Ре "етник

Редактор Л. Повхан

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4390/50 Тираж 1006

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 /5