Торцовое уплотнение

 

(72) Авторы изобретения

1 (С. Д. Рязанов, Г. Ф. Киселев и Г. Н. Маслихов (73) Заявитель (54) ТОРБОВСж УПЛОГНЕНИЕ

Изобретение относится к уплотнитеиь- ной технике.

Известны торцовые уплотнения; сойержащие неподвижное и, вращающееся контактные коиьца, между которыми распо» ложено промежуточное плавающее копьпо Ñ13.

Недостатком их является воэможность залнпания плавающего коиьпв с контактным. цель изобретения - повышение надежie ности и долговечности уплотнения.

С этой целью на периферийной нерабочей части торцовых поверхностей конец, между котарыми имеются зазоры, выпоиЭ нмы полости в виде сегментов, раэделенйых перегородками, в в контактных кольцах между сегментными волостями и торцовыми стыками выпоинены отверстия, соединяющие укаэанные эаэсры с тыльной стороной колец.

На фиг. 1 изображена каиструкция гарцового уплотнения; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1.

Уплотнение состоит ns корпуса 1, не- ° подвижного кольца 2, промежуточного плавающего кольца 3, вращающегося коиьц& 4е s котОрых выпоФииены полости 5 в виде сегментов, и отверстия 6. Между нерабочими тсрцовыми поверхностями конец

2, 3 и 4 предусмотрены зазоры Т.

Работа уплотнения npceczonar следуюIOtM 06p83oM

При вращении кольца 4 в полостях 5 появляются вихревые течения жидкости, котсрые, воздействуя на перегарааки полостей 5 промежуточного плавающего кольца .3, приводят его во вращение. Возникающие вихревые потоки в полостях 5 кольца 3 и неподвижного кольца 2, наобо-, рот, тормозят движение кольца 3. Таким образом, промежуточное плавающее кольцо 3 вынуждено вращаться со сксростью меньшей частоты, чем частота вращения коиьца 4., ; Гидродинамические силы, возникающие в полостях S, действуют одновременно с силами трения в торцовых уплотнитель-., 3 8809 ных стыках и усиливают их влияние. В отличие от сил трения гидродинамические силы в данном решении являются бойее устойчивым регулирующим фактором.

Как известно из теории гидродинамики подобньос систем, крутящий момент пропорционален u3+, где Ю вЂ” частота вращения вала. Если происходит торможение плавающего кольца, т.е, относительные скорости между кольцами 3 и 4 возрастают, то крутящий момент, который возникает под действием вихревых течений, резко увеличивается, а взаимодействие колец 2 и 3 ослабевает. При вращении плавающего кольца 3 со скоростью 15 вращения кольца 4 возникает максималь- ный тормозящий момент между кольцами

2 и 3. Отверстия предназначены для осуществления обмена жидкссти в полостях

5, которая нагревается в процессе рабо-. 20 ты.

Конструкция обеспечивает также и оп-, ределенное центрирование плавающего ксьльца за счет гидродинамических сил, возникающих в сегментных полостях. При огносительном радиальном смешении плавающего кольца появляются возвращающие усилия, которые поддерживают его в равновесном положении.

Количество и геометрические размеры сегментных полостей определяются из условия равенства относительных скоростей в торцовых уплотнительных. стенках, т.е. равенства крутящих моментов, возникающих между кольцамн. 2«3 и 3-4.

Конструкция допускает установку нескольких промежуточных колец. На стенде изменением шероховатости трущихся повер- хностей моделировались условия заливания плавающих колец. При выполнении сег- 40 ментных полостей это явление удалось полностью устранить. Устранение эалинания обеспечивает надежность работы уплотнения. Уменьшение износа за счет снижения скоростей скольжения увеличивает долговечность в 2 раза.

88 4

Конструкция обладает еще одним пре- имуществом, повышающим работоспособность торцового уплотнения. Если по каким-либо причинам происходит неравномерный износ контактных пар", то это, естественно, приводит к уменьшению зазора между нерабочими торцовыми поверхностями колец, которые имеют большую огносительную скорость.

Уменьшение зазора, в свою очередь, вызывает увеличение крутящего момента между сегментными полостями. В результате происходит автоматическое снижение скорости трения в контакте и одновременно повышение скорости в менее изношенной паре.

Таким образом, кроме непрерывного выравнивания скоростей производится также регулирование режима трения в зависимости от степени износа уплотнительного стыка.

Ф ор мула изобретения,Торцовое уплотнение высокоскоростно-, го вала, содержащее корпус, неподвижное и вращающееся контактные кольца, между которыми расположено промежуточное плавающее кольцо, о т л и .ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, на периферийной нерабочей части торцовых поверхностей сопрягаемых контактных колец и промежуточного плавающего кольца, между которыми имеются зазоры, выполнены полости .в виде сегментов, разделенных перегородками, а в неподвижном и вращающемся контактных кольцах между сегментныь:и попостями и торцовыми уплотнительными стыками выполнены отверстия, сое няющие укаэанные зазоры с тыльной стороной колец.

Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 407123, кл. F 16 Ю 15/34, 1972.

Ь5О958

Составитель Ю. Кибиткин

Редактср П. Макаревич ТехредЛ. Пекарь Корректор М. лароши

Заказ 6289/47 Тираж 1006 Подписное

BHHHHH Государственнса.о комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., и. 4/5 филиал.ППП Патент", г. Ужгсрод, ул, Проектная, 4