Уплотнительный узел для вала

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬЬРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>994835 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл, (22) Заявлено 08.05.81. (21) 3282631/25-08 I с присоединением заявки №вЂ”

F !6 J 15/!6

Гееудлретеенный кемнтет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 0?.02. 83. Бюллетень № 5 (53) УДК 62-762 (088.8) IIo делам нзееретеннй н еткрмтнй

Дата опубликования описания 17.02.83 (72) Авторы изобретения

А. В. Зуев, В. К. Смехов и Н. И. Вербицкий

Ю!.

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (7! ) Заявитель (54) УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ВАЛА

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов турбомашин и, например, применено в центробежных компрессорах высокого давления.

Известны уплотнительные узлы для вала с плавающей втулкой, предназначенные для герметизации различных машин при малых расходах уплотняющей среды. Узел состоит из корпуса и втулки, установленной на валу с рабочим зазором и прижимающейся под действием перепада давления своим буртиком к корпусу. При вращении вала образующаяся подъемная сила вынуждает втулку отслеживать (повторять) движение вала.

Втулка сколвзит своим буртиком по корпусу уплотнения (1). 15

Недостатками конструкции является трение втулки по корпусу, что вызывает нагрев и протечки уплотнительной среды. Вследствие разности площадей торцовых поверхностей втулки возникает значительная осевая сила.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уплотнительный узел для вала турбомашины высокого давления, содержащий установленную в корпусе с зазором по валу и зафиксированную от поворота втулку, соединенную с корпусом упругим элементом (2).

Недостатком известного изобретения является то, что упругий элемент — сильфон закреплен так, что возникает значительная осевая нагрузка на торец уплотнения.

Целью изобретения является повышение герметичности путем исключения трения и протечек между втулкой и корпусом и разгрузки от осевых сил.

Указанная цель достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде кольцевой пружинящей ленты, герметично прикрепленной к кромкам внутренних торцовых поверхностей втулки и корпуса.

Кроме того, в корпусе или во втулке установлен регулятор подпружинивания.

С целью повышения герметичности путем увеличения срабатываемого в узле перепада давления, на валу установлен козырек, охватывающий втулку по наружной поверхности с зазором, аналогичным зазору между втулкой и валом.

На фиг. 1 изображено уплотнительный узел, сечение; на фиг. 2 — пример выполнения уплотнительного узла с регуляторОм из994835

4 но в центробежных компрессорах высокого давления.

Формула изобретения

3 менения жесткости пружинящей ленты; на фиг. 3 — уплотнительный узел с установлен ным на валу козырьком.

Уплотнительный узел содержит втулку 1, которая соединяется с корпусом уплотнительного узла 2 кольцевой пружинящей ленты 3 (фиг. 1). Втулка 1 устанавливается на валу 4 с рабочим зазором S>.

Представленная на фиг. 2 кольцевая пружинящая лента 3 входит в радиальную канавку корпуса 2 уплотнительного узла, где уплотняется резиновым кольцом 5. В корпусе 2 уплотнительного узла перемещается по резьбе гайка 6, поддерживая пружинящую ленту опорой (выступом) 7.

Установленный на валу 4 козырек 8 охватывает верхнюю поверхность втулки 1 с зазором S, аналогичным зазору S> между втулкой и валом (фиг. 3).

Уплотнительный узел работает следующим образом.

При вращении вала 4 (фиг. 1) вследствие возникающих гидродинамических сил втулка 1 начинает отслеживать его движение, преодолевая пружинящее действие ленты 3.

При возникновении осевой силы от неравенства площадей поверхностей А и Б BTYJIка перемещается на некоторую величину в осевом направлении, преодолевая пружиняцее действие ленты.

Для изменения пружинящего действия ленты (фиг. 2) необходимо изменить положение опоры (выступа) 7, вращая гайку 6 в корпусе 2.

При установленном на валу 4 (фиг. 3) козырьке 8 уплотняющая среда из полости В высокого давления протекает через рабочий зазор S> в полость Г, а затем через рабочий зазор Sz в полость низкого давления Д.

Предлагаемое техническое решение наиболее эффективно может быть использова!. Уплотнительный узел для вала турбомашины высокого давления, содержащий установленную в корпусе с зазором по валу и зафиксированную от проворота втулку, соединенную с корпусом упругим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности путем исключения трения и проточек между втулкой и корпусом и разгрузки от осевых сил, упругий элемент выполнен в виде кольцевой пружинящей ленты, герметично прикрепленной к кромкам внутренних торцовых поверхностей втулки и корпуса.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности путем изменения жесткости ленты, в его корпусе ус2Î тановлен регулятор подпружинивания.

3. Узел по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности путем изменения жесткости ленты, во втулке установлен регулятор подпружинивания.

4. Узел по пп. 1 — 3, отличающийся тем

1 I что, с целью повышения герметичности путем увеличения срабатываемого в нем перепада давления, на валу установлен козырек, охватывающий втулку по наружной поверхности с зазором, аналогичным зазору меж30 ду втулкой и валом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Марцинковский В. А. Бесконтактные уплотнения роторных машин. М., «Машиностроение», 1980, с. 86.

35 2. Патент Англии № 1386602, кл. F 2 В, 1975.

994835

Составитель Т. Маклакова

Редактор Т. Кугрышева Техред И. Верес Корректор E. Рошко

Заказ 587121 Тираж 923 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