Торцовое уплотнение

 

OhHCAHHIE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и, 976174 (51) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) ЗаЯвлено 20.07.81(21) 3326504/25-08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23 11.82. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23.11.82 (53)M. Кл.

F 16 Т 15/34

Вкудэротатнхы6 квинтет

СССР во делам изобретений и отхрцткй (53) УДК 62-762 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. B. Шатаев, В. И. Соколов, М. Д. Волкова и P. М. Стародубов

Дзержинский филиал Научно-исследовательского и конструкторского института химического ! машиностроения (11) Заявитель (54) TOPUOB0E УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к торцовым уплотнениям вращающихся валов химических аппаратов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, Известно герметизируюшее устройство вращающегося вала с автоматическим включением дополнительной пары трения, включающее вращающиеся, расположенные на втулке вала, и неврашаюшиеся, распо1О ложенные во фланце корпуса, кольца трения основного и вспомогательного уплотнения с возможностью осевого перемещения. Вспомогательное уплотнение в этом решении повторяет конструкцию основного уплотнения и выключается при избыточных утечках (13 .

Недостатком известного устройства является громоздкость и сложность систе20 мы включения и блокирования дополнительного уплотнения. Кроме того, при включении дополнительного уплотнения основное уплотнение не выключается, что приводит

2 к нарастающему износу, разрушению основного уплотнения, загрязнению продуктами износа запирающей жидкости и интенсивному тепловыделению от трения. В то же время включение дополнительного резервного уплотнения происходит только после явного выхода из строя основного уплотнения, т. е. при избыточных утечках.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение ресурса и надежности работы торцового уплотнения.

Указанная цель достигается тем, что неврашающееся кольцо трения выполнено с расположенными по его обеим сторонам трущимися поверхностями, во фланце корпуса выполнены камера, образованная проточкой в нем и невращяющимся кольцом, и компенсационная камера, которые соеди-, нены кольцевым зазором, при этом в рабочей камере установлена прокладка из легкоплавкого сплава, à во фланце установлен нагреватель.

3 97617

Такое решение дает возможность переключить основное уплотнение на резервное еше на стадии нагрева до наступления деформации и интенсивного износа в целях сохранения колец трения для дальнейшей работы после ревизии, что увеличивает ресурс и повышает надежность работы уплотнения.

На чертеже показано уплотнение в разрезе, общий вид. 10

Основное уплотнение состоит иэ вращающегося кольца 1, нижней трущейся поверхности 2 невращаюшегося кольца 3.

Вспомогательное уплотнение состоит иэ верхней трущейся поверхности 4 невращаюшегося кольца 3 и вращающегося кольца 5. Вращающиеся кольца 1 и 5 через резиновые кольца 6 установлены на опорных втулках 7, укрепленных на несущей втулке 8. Во фланце 9 корпуса выполнена проточка, которая совместно с неврашающимся кольцом создает рабочую камеру 10 для размещения прокладки из легкоплавкого сплава. Через кольцевой зазор 11 рабочая камера 10 соединяется 25 с компенсационной камерой 12. В выемке фланца корпуса установлена -пружина 13, опирающаяся на кольцо 14. Нагреватель

15 установлен в кольцевой проточке фланца 9 вне камеры уплотнения. НеподвижноеЗ0 кольцо 3. установлено во фланце 9 корпуса с зазорами 16 и 17. коплавкого сплава перетекает в компенсационную камеру. Разомкнутая основная пара трения перестает функционировать, и прекращается дополнительное выделение тепла, что способствует понижению температуры кольца 3 и затвердеванию сплава.

В ряде случаев при работе уплотнений имеет место увеличение утечки беэ повышения температуры в паре трения.

В этом случае есть. воэможность принудительного переключения уплотнения за счет расплавления прокладки при включении нагревателя 15. Далее переключение происходит также, как описано. !

Материалы, типа олова, индия и т. п., имеют достаточно высокий коэффициент поверхностного натяжения, что обеспечивает их удерживаемость в зазорах 16 .и

17 в расплавленном состоянии. Зазор 11 между рабочей и компенсационной камерами выполняется несколько большим, по сравнению с зазорами 16 и 17, для создания наилучших условий для перетока расплавленного материала.

Технико-экономический эффект дости-. гается за счет повышения долговечности работы уплотнения в результате поддержания требуемого режима трения в паре трения, исключения тепловой деформации колец трения, снижения их износа и сохранения чистоты продукта.

Уплотнение работает следу1ошим образом.

При монтаже в рабочей камере 10 размещается прокладка из легкоплавкого материала с высоким коэффициентом поверхностного натяжения, типа олова, индия,. сплавов Вуда, Розе, Ньютона. Включением 4 нагревателя 15 прокладка доводится до пластического состояния для создания герметичности, затем нагреватель отключается, и уплотнение готово к работе. При нормальной работе торцового уплотненияхорошей устойчивой смазке и охлаждениитемпература в паре трения ниже температуры плавления материала прокладки. При нарушении режима трения интенсивно выделяющееся тепло передается по кольцу 3

50 прокладке иэ легоплавкого сплава и расплавляет ее. Соединение невращающегося кольца 3 с верхней трущейся поверхностью . 4 ослабляется за счет действия давления аппарата и пружины 13 на невращаюшееся кольцо 3, оно передвигается в осевом на- 55 правлении до соприкосновения колец ре- зервной пары трения, которая вступает в работу. Часть расплавленного объема легФормула изобретения

Торцовое уплотнение, включающее вращающиеся, расположенные на втулке вала, и неврашающиеся, расположенные во фланце корпуса, кольца трения основного уплотнения и вспомогательного уплотнения, установленногО с возможностью осевого перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса и повышения надежности работы уплотнения, неврашаюшееся кольцо трения выполнено с расположенными по его обеим сторонам трущимися поверхностями, во фланце выполнена камера, образованная проточкой в нем и невращаюшимся кольцом, и компенсационная камера, которые соединены кольцевым зазором, при этом в другой камере установлена прокладка иэ легкоплавкого сплава, а во фланце установлен нагреватель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ ¹ 1294036, кл. 47 Е 22/80, 1967.

976174

Составитель А. Ополченцев

Редактор Р. Бицика Техред М.Надь Корректор М. Шарон и

Заказ 8973/62 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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