Уплотнение

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11> 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт..свид-ву .— (22) Заявлено 23.01.80 (21) 2871 400/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.з

F 16 J 15/48

Гееударствеииый комитет (53) УДК 62-762 (088.8 ) Опубликовано 07.04.82. Бюллетень №!3 по делам изобретеиий и открытий

Дата опубликования описания 07.04.82

Ю. А. Потакин, Л. В. Заболотский, В. А. Криштоп и И, В. Шарлай ! (72) Авторы изобретения т с

1

1 (71) Заявитель (54) УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к арматуре газопроводов и может быть использовано в газогенераторах с регулирующими устройствами для изменения газового потока, имеющего высокую температуру.

Известно, что для уплотнения зазора между подвижной и неподвижной частями устройства используют пустотелые оболочки тороидальной формы, внутрь которых подводят давление (1).

Недостаток известного устройства заключается в малой надежности при работе с высокотемпературной средой, поскольку оболочка имеет прямой контакт с последней.

Наиболее близким к изобретению является торцовое уплотнение для высокоскоростного вала с плавающим промежуточным кольцом, заключенным между уплотняющими кольцами. Плавающее уплотнительное кольцо выполнено в форме тора и заключено в сферических желобках уплотнительных колец (2) .

Недостатком этого устройства является малая надежность при высокочастотных знакопеременных перемещениях в высокотемпературной среде, даже при условии размещения уплотнения в масляной ванне.

При высокочастотных перемещениях имеют место разрывы сплошности консистентной смазки и масляная ванна становится малоэффективной.

Целью изобретения является повышение надежности работы уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что в масляную ванну введена эластичная пористая прокладка, начальный объем которой то превышает объем масляной ванны, прокладка пропитана тугоплавкой смазкой и поджата к эластичному полому тороиду плавающей манжетой из сублимирующего материала.

На чертеже изображено уплотнение, 15 разрез.

Корпус газогенератора 1 содержит выхлопной патрубок 2, через который производится сброс горячего газа в атмосферу.

Патрубок 2 может перемешаться по стрелке о А под действием привода 3 на расстояние

+- Б. Патрубок 2 окружен полостью 4, за- полненной тугоплавкой смазкой.; на которую через неуплотняемый зазор между корпусом 1 и патрубком 2 (на чертеже не показан

918615

Формула изобретения передается давление из камеры сгорания газогенератора.

Между корпусом 1 и патрубком 2 имеется масляная ванна 5, в которой размещено уплотнительное кольцо 6, выполненное в форме тороида. Со стороны, примыкающей к патрубку 2, на тороиде 6 образован кольцевой фланец 7, защемленный на патрубке 2 при помощи кольца 8. Тороид 6 снабжен также патрубком 9, который пропущен через корпус 1 и служит для передачи в полость 10 тороида 6 давления рабочей среды через трубопровод 11. На корпусе 1 закреплен фланец 12, имеющий газовый тракт 13 для сброса газов через патрубок 2. Между корпусом 1 и фланцем 12 защемлен второй кольцевой фланец 14 тороида 6. Со стороны меньшего диаметра тороида 6 в масляной ванне установлена плавающая манжета 15, которая взаимодействует с тороидом 6 посредством эластичной прокладки 16, выполненной из пористого материала, например, поропласта. Манжета выполнена из сублимирующего материала, например «Фторопласт-4». Прокладка 16 пропитывается перед сборкой горячей тугоплавкой смазкой типа

НК-50. Объем эластичной прокладки 16 превышает объем масляной ванны между тороидом 10 и плавающей манжетой 15, например, в 1,5 — 2 раза, и прокладка 16 при монтаже в масляную ванну сжимается.

Патрубок 2 опирается на диффузор 12 по торцевой поверхности 17. Внутренняя поверхность патрубка 2, омывается высокотемпературным газом, снабжена вольфрамовой облицовкой 18, закрывающий графитовую втулку 19, а фланец 12 имеет графитовое покрытие 20.

Предложенное устройство работает следующим образом.

При включении газогенератора давление из камеры сгорания (40 — 100 кг/см ) передается по трубопроводу 11 в полость 10 тороида 6. Одновременно несколько меньшее давление (20 — 50 кгс/см ) из входной части патрубка 2 передается в полость 4. Таким образом, тороид 6 сохраняет свою форму.

В то же самое время высокотемпературный газ (1000 — 1500 C) из газовода 13 поступает вдоль поверхности 17 в масляную ванну 5 под плавающую манжету 15. Давление газа составляет 10 — 30/о от давления в камере сгорания газогенератора. В результате деформации тороида 6 и манжеты 15 под действием газов прокладки 16 сжимается и содержащаяся в ее порах смазка проникает между манжетой 15 и уплотняемыми деталями навстречу высокотемпературному газу, благодаря чему масляная ванна постоянно пополняется смазкой из пор прокладки и сплошность масляной ванны не нарушается. Под действием привода 3 патрубок 2 может перемещаться в направлении стрелки А на расстояние +- Б мм (+- IO мм).

Частота перемещений переменная, в зави$

$s го н

З0

3S

4$

$0

$$ симости от команды она может достигать нескольких десятков герц, что для газогенератора является достаточно высоким значением. При этих перемещениях фланец 7 увлекает за собой стенку тороида 6, которая перемещается вместе с патрубком 2 без взаимного проскальзывания и без образования разрывов в масляной ванне.

В связи с тем, что тороид снабжен фланцами, которые защемлены в уплотняемых деталях и расположены перпендикулярно большой оси тороида, исключается взаимное проскальзывание деталей и тороида по контактным поверхностям, исключается возможность протирания стенок тороида от трения, особенно, в условиях высокочастотных знакопеременных перемещений подвижной части. Размещение со стороны малого диаметра тороида плавающей манжеты, которая взаимодействует с тороидом через эластичную пористую прокладку, пропитанную тугоплавкой смазкой, надежно предохраняет тороид от контакта с высокотемпературным газом и исключает образование разрывов в массе тугоплавкой смазки, заполняющей зазор 5. Одновременно обеспечивается постоянное смачивание смазкой поверхности тороида за счет выдавливания из прокладки смазки, вступающей в контакт с поверхностьями диффузора и патрубка, и уменьшение усилия обкатывания петлеобразной частью тороида опорных поверхностей., Особенно важно проявление этих свойств при знакопеременных высокочастотных перемещениях уплотняемых деталей, когда довольно густая консистентная смазка может образовывать в своей толще трещины (разрывы сплошности), по которым среда может достичь тороида и вывести его из строя.

Необходимый запас смазки из пор эластичной прокладки обеспечивает подпитку масляной ванны при разложении части смазки под действием высокотемпературного газа и исключает образование раковин в массе смазки, которые заполняются смазкой и за счет расширения эластичной прокладки.

Благодаря тому, что плавающая манжета выполнена из сублимирующего материала, высокотемпературный газ, проходя через зазор между манжетой и стенками уплотняемых деталей, вызывает разложение материала манжеты и при этом охлаждается.

Манжета работает в окружении смеси газа и продуктов сублимации и менее подвержена тепловому воздействию уплотняемой среды.

Уплотнение, содержащее в зазоре между уплотняемыми деталями эластичный полый тороид и масляную ванну для защиты тороида от высокотемпературной среды, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности работы уплотнения при высоко918615

Составитель Г. Щуренко

Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Повхан

Заказ 2096/1б частотных знакопеременных перемещениях уплотняемых деталей, масляная ванна заполнена эластичным пористым материалом и отделена от полости с высокотемпературной средой плавающей манжетой из сублимирующего материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 403813, кл. Е 02 D 27/44, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 407123, кл. F 16 J 15/34, 1972.