Гидродинамическое уплотнение вала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 190181 (21) 3237831/25-08 t51)M,Кт1 ° с присоединением заявки ¹(23) Приоритет =

F 16 Х 15/40

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230882 Бюллетень ¹ 31

153) УДК 62 762 (088. 8) Дата опубликования описания 230882 (72) Авторы изобретения

A.Д.Валюк и Ю.я.вог

М

«g

) Е з4

Житомирский филиал Киевского политехнического инсти (71) Заявитель (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА

ИзобреТение относится к машиностроению и может быть использовано для герметизации быстровращающихся валов установок для испытания на малоцикловую усталость вращающихся конструкций при циклическом изменении их скорости, включая полную остановку.

Известно бесконтактное гидродинамическое уплотнение вала, в котором вращающаяся. емкость для затворной жидкости герметично укреплена на валу и выполнена в виде поддона, внутри которого расположен неподвижный разделяющий диск1 1 ).

Недостатком известного гидродинамического уплотнения является потеря герметичности при снижении оборотов вала ниже расчетных и его остановке.

Целью изобретения является создание гидродинамического уплотнения, обеспечивающего надежное уплотнение вала независимо от скорости его. вращения и в случае, когда вал неподвижен.

Эта цель достигается за счет вращения камеры с уплотняющей жидкостью автономным приводом и введения в нее еще одного разделяющего элемента вращающегося диска, герметично посаженного на уплотняемый вал.

На чертеже схематично показана конструкция уплотнения вала.

Емкость 1.для уплотняющей жидкости вмонтирована в корпус 2 камеры установки для испытания на малоцикловую усталость вращающихся конструкций в подшипниковом узле 3 и через зубчатые колеса 4 и 5 связана с электродвигателем автономного привода б. Внутри емкости расположены два разделяющих элемента — вращающийся элемент 7, который герметично посажен на уплотняемом валу 8 и неподвижный элемент 9, герметично посаженный в корпусе установки..

В корпус уплотнения вмонтирована трубка 10, предназначенная для подачи уплотняемой жидкости в емкость. B боковой стенке емкости на уровне расчетного столба уплотняемой жидкости имеется сливное отверстие 11.

Гидродинамическое уплотнение работает следующим образом.

Перед началом работы установки для испытаний на малоцикловую усталость рабочих колес(например компрессора или турбин газотурбинного двигателя)1 автономным приводом б приво953318

Формула изобретения дится во вращение емкость для уплотняющей жидкости 1. Через трубку

10 заливается уплотняющая жидкость, избыток которой выливается через ограничивающее отверстие 11. Центробежными силами жидкость прижимается к периферийной цилиндрической стенке емкости. При этом разделяющие элементы 7 и 9 погружены в жидкость которая разделяет объем герметичной камеры установки с испытуемым рабо- 0 чим колесом и атмосферное пространство. С целью снижения аэродинамичесности на преодоление аэродинамических сопротивлений при вращении испытуемого колеса в камере установки 15 создается разряжение. Под действием атмосферного давления часть уплотняющей жидкости вытесняется в пространство между разделяющими элементами в радиальном направлении.(к цент20 ру). Перепад давлений в разделяемых уплотнением полостях уравновешивается разностью центробежных давлений столбов уплотняющей жидкости меж- ду разделяющими элементами вне их. Созданное в камере разря жение позволяет произъодить разгон испытуемого рабочего колеса газотурбинного двигателя, потери мощности на аэродинамические сопротивления

% исключаются, так как гидродинамичес1 кое уплотнение надежно работает в независимости от скорости вращения уплотняемого вала, который не связан с вращающейся емкостью для уплотняющей жидкости.

Технико-экономический эффект гидродинамического уплотнения достигается за счет обеспечения надежной герметизации зазоров между валом и корпусом камеры при снижении скорости уплотняемого вала, ниже расчетной в случае, когда вал неподвижен.

Гидродинамическое уплотнение вала, имеющее вращающуюся емкость с уплотняющей жидкостью и разделяющий элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения надежности уплотнения вала независимо от скорости его вращения, емкость с уплотняющей жидкостью выполнена с возможностью вращения автономным приводом, а в емкости установлен дополнительный разделяющий элемент, герметично посаженный на вал.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 324438, кл. F 16,Г 15/40, 1970.

ВНИИПИ Заказ 6243/61

Тираж 990 Подписное

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