Кольцевое контактное уплотнение

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсних

Социалистических

Республик >850956 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 06. 1 2. 79 (23 ) 2847950/25-08 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.07,81. Бюллетень,%28

Дата опубликования описания 03.08.81 (53)M. Кл.

F 16 J 15/16

Эеударетвееный комитет

СССР ао лелем нзебретеннй и етхрытий (53) УДК 62-762 (088.8) f

B. П. Свинухов и П. Ф. Григорьев

1 ., "/

Государственный научно-исследовательский институт эксплуатации и ремонта авиационной техники гражданской авиации ГосНИИЭРАТГА :Ф (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОЛЬБЕВОЕ КОНТАКТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к машинострое- нию, в частности к авиационным двигателям, а именно к уплотнительным устройствам, применяющимся в различных машинах ,"и механизмах для устранения перетекания рабочей жидкости, например, смазочного

I масла, пэ одной полости в npyryto, утечки: ,ее во внешнюю среду.

Известно кольцевое контактное уплотнение, содержащее кольцедержатель с разреэными уплотнительными кольцами и втулку, охватывающую кольца Pl).

Недостатком известного устройства является ro, что работают они удовлетвори35 тельно лишь тогда, когда окружная скорость втулки не превышает 60-80 м/с.

При скоростях более 100 и/с наблюдаез ся. перегрев колец, который приводит к их черезмерному изнашиванию и выходу из строя всего уплотнения.

Бель изобретения — повышение надеж ности и продление ресурса уплотнения за счет устранения вазможности нарушения ° равномерного распределения перепада давления между кольцами в уплотнении.

Указанная цель достигается тем, что на внешней поверхности колец выпол- ° нены разгрузочные канавки в зоне минимальных контактных напряжений.

На фиг. 1 изображено кольцевое контактное уплотнение; на фиг. 2 - разгрузочная канавка на поверхности разрезного уплогнительного кольца.

° Устройство содержит кольцедержатель

1 с разреэными: уплотнительными кольцами 2 и втулку 3, охватывающую кольца

2, закрепленную на валу. На внешней поверхности колец выполнены разгрузочные канавки 4.

Устройство работаег слещюшим образом. для предупреждения цопадания масла из полости Б в полость А кольцо должно прижиматься к торцу канавки втулки 3.

С этой целью создается перепад давления между цолостями А и Б, причем давление в. полости А больше, чем в ttonocrtt Б.

3 880

Кроме того, для повышения эффективности работы уплотнения обычно устанавливают« ся два-три кольца.

Перепад давления между полостями А и Б выбирается из того расчета, что на

5 каждом кольце (или, вернее, в каждой прорези) давление уменьшается (срабатывает) в результате перетекания воздуха на одну и ту же величину, благодаря чему все кольца прижимаются к втулке 3 с оди-lO чаковой силой.

Однако, в процессе эксплуатации уплотнения особенно: при повышенных окружных скоростях под действием различных факторов, способствующих повышению коэффи- l5 циента трения между поверхностями колец и канавок происходит разогрев колец до такой степени, что может произойти смыкание торцов одного из колец в прорези и полная ликвидация зазора. Прн этом 20 кольцо, у которого будет ликвидирован зазор в сгыке, воспримет на себя весь перепад давления, имеющийся между по-, лостями A и Б, в результате чего сила, . прижимающая его к торцу канавКи, воэ-: 25 растет в несколько раз, в ro время как остальные кольца полностью разгрузятся, ибо силы, действующие по обе стороны этих колец, сравняются.

В результате резкого увеличения дав- 30 пения на кольцо температура et o под действием тепла, выделяемого при трении, Ф также быстро возрастает, что вызовет интенсивный износ либо задир трушихся поверхностей. 35

Таким образом, причиной выхода из строя колец является нарушение равномерного распределения перепада давления между ними по длине уплотненная вследствие ликвидации зазора в стыке одного иэ ко- 40 лец.

Предупредить появление такой неисправности путем увеличения первоначального зазора в стыке не представляется возможным, ибо черезмерное увеличение за- 45 зора поведет к значительному расходу маМв 4 ела через непрогретое уплотнение, что недопустимоо.

Согласно данного изобретения рассматриваемая задача решается пу ем выполнения разгрузочной канавки дпя перепуска воздуха на внешней поверхности уплотнительного кольца.

При надевании кольца на втулку 3 в нем возникают напряжения, имеющие максимальное значение в опасном сечении, расположенном противоположно прорези.

На торцах стыка эти напряжения равны нулю. Поэтому, чтобы не ослабить тело кольца, разгрузочная канавка выделяется на расстоянии 3-5 мм or творца прорези о тем, чтобы обеспечить возможность подпиловки торца кольца при подгонке зазора в стыке кольца.

Благодаря наличию разгрузочной канавки исключается перегрузка кольца под действием перепада давления между полостями А и Б даже при полном смыкании торцов кольц&, Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в значительном повышения работоспособности кольцевого контактного уплотнения и расширения диапазона изменения параметров его нормальной работы.

Ф ормупа изобретен ия

Кольцевое контактное уплотнение, содержащее кольцедержатель с разрезными уплотнительными кольцами и втулку, охватывающую кольца, î r л и ч а ю щ е- е с я.тем, что, с целью повышения эксп» луатационной надежности и увеличения ресурса работы, на внешней поверхности колец выполнены разгрузочные канавки в зоне минимальных контактных напряжений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Скубачевский Г. С. Авиационные газотурбинные двигатели, И., Машиностроение", 1974, с. 463.

Составитель Г. Бутома

П Ма е Техред Л,Пекарь Корректс М. Шароши

Заказ 6289/47 Тираж 1006 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретейий и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

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