ЛАБИРИНТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ Российский патент 1996 года по МПК F16J15/447 

Описание патента на изобретение RU2065111C1

Изобретение относится к технике герметизации вращающихся валов гидромашин, а именно к бесконтактным уплотнениям лабиринтного типа.

Известны осевые лабиринтные уплотнения с цилиндрическими канавками на валу (кн. Васильцов Э.А. Бесконтактные уплотнения. Л. Машиностроение, 1974, с.14).

Наиболее близким техническим решением является лабиринтное уплотнительное устройство (авт.св. ЧССР, 47 f 26 F16 j 15/50, N 157505, опубл. 15.04.75 г. ), содержащее корпус и размещенный в нем вал с кольцевыми выступами (канавками), образующими с корпусом чередующиеся зоны сужения и расширения потока, причем предложено скруглять внешние грани кольцевых выступов. Описанное устройство неэффективно при невысоких оборотах вала и повышении перепада давления, поскольку устройство относится к уплотнениям статического действия, т.е. не оказывает при работе силового воздействия на поток и не обеспечивает увеличения турбулизации жидкости.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка устройства, позволяющего устранить указанные недостатки.

Технический результат от использования предлагаемого уплотнения состоит в повышении эффективности герметизации.

Средство достижения указанного технического результата состоит в том, что в известном устройстве, включающем вал с выполненными на нем кольцевыми канавками, образующими с охватывающим вал корпусом чередующиеся зоны сужения и расширения потока, поверхности днищ канавок расположены эксцентрично относительно наружной поверхности вала, причем величина эксцентриситетов различна по оси и/или окружности, а эксцентричное смещение поверхностей днищ ориентировано по винтовой линии.

Доказательство достижения технического результата будет рассмотрено ниже.

На фиг.1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг.2 то же,поперечный разрез по А-А на фиг.1.

Сущность устройства заключается в увеличении турбулизации потока жидкости и гидравлического сопротивления тракта между валом и корпусом посредством динамического воздействия на жидкость, а также в реализации эффекта винтового уплотнения при ориентации эксцентричного смещения поверхностей днищ по винтовой линии (кн. Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник под ред. Голубева А.И. Кондакова Л.А. М.Машиностроение, 1986, с.407, рис. 12.7).

Устройство состоит из корпуса 1 и вала 2 с выполненными на нем кольцевыми канавками 3, например, прямоугольного профиля с днищами 4. В общем случае размеры поверхностей днищ 4 и форма профиля поперечного сечения канавок 3 могут быть различными. На фиг.1,2 показаны днища 4, поверхности которых выполнены цилиндрическими с одинаковым диаметром d. Особенностью конструкции является то, что поверхности днищ 4 канавок 3 выполнены с эксцентриситетом ε относительно оси вала 2, причем величина эксцентриситетов различна по оси и/или окружности. При этом эксцентричное смещение поверхностей днищ ориентировано по винтовой линии.

Уплотнение работает следующим образом. При вращении вала 2 канавки 3 с поверхностью днищ 4, расположенной эксцентрично относительно наружной поверхности вала, оказывают силовое воздействие на жидкость как своеобразные лопатки по типу лопастей центробежных машин. Поскольку величина эксцентриситетов различна по оси и/или окружности, процессы, происходящие в смежных зонах сужения-расширения потока, также различны. Это обстоятельство приводит к столкновению струй в тракте, дополнительному вихреобразованию и турбулизации, что увеличивает гидравлическое сопротивление тракта. Когда эксцентричное смещение поверхностей днищ ориентировано по винтовой линии, имеет место своеобразное винтовое уплотнение. При этом направление такой винтовой линии должно быть таким, чтобы создавалось противодавление потоку жидкости, что достигается известным способом (с учетом направления вращения вала 2 и направления перепада давления на уплотнении). Оба указанных конструктивных мероприятия способствуют повышению гидравлического сопротивления тракта и эффективности герметизации. Уплотнение может быть изготовлено известными технологическими приемами.

Похожие патенты RU2065111C1

название год авторы номер документа
БЕСКОНТАКТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА 1997
  • Голубев Г.А.
  • Добрынин А.Н.
  • Дюжев Г.С.
  • Маркина Е.В.
  • Смирнов В.А.
  • Плохов Ю.А.
RU2129670C1
БЕСКОНТАКТНОЕ УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 1992
  • Голубев Г.А.
  • Маркина Е.В.
  • Страмнов Ю.С.
RU2084731C1
БЕСКОНТАКТНОЕ УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 1992
  • Голубев Г.А.
  • Маркина Е.В.
  • Страмнов Ю.С.
RU2037710C1
ИМПЕЛЛЕР 1992
  • Голубев Г.А.
  • Маркина Е.В.
  • Страмнов Ю.С.
RU2037711C1
ВИНТОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА 1992
  • Голубев Г.А.
  • Ларин Б.Н.
  • Маркина Е.В.
RU2037712C1
ЛАБИРИНТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА 1997
  • Голубев Г.А.
  • Добрынин А.Н.
  • Дюжев Г.С.
  • Маркина Е.В.
  • Плохов Ю.А.
RU2141591C1
БЕСКОНТАКТНОЕ УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 1992
  • Голубев Г.А.
  • Добрынин А.Н.
  • Маркина Е.В.
  • Страмнов Ю.С.
RU2037709C1
ИМПЕЛЛЕР 1992
  • Голубев Г.А.
  • Добрынин А.Н.
  • Маркина Е.В.
  • Страмнов Ю.С.
RU2036364C1
РЕГУЛИРУЕМЫЙ ДРОССЕЛЬ 1996
  • Голубев Г.А.
  • Дюжев Г.С.
  • Конаков Г.И.
  • Маркина Е.В.
  • Плохов Ю.А.
RU2105918C1
ГАСИТЕЛЬ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ 1994
  • Голубев Г.А.
  • Конаков Г.И.
  • Маркина Е.В.
  • Страмнов Ю.С.
RU2088833C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 065 111 C1

Реферат патента 1996 года ЛАБИРИНТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Использование: в герметизации вращающихся валов. Сущность изобретения: днище кольцевых канавок эксцентричны относительно оси вала. Векторы эксцентриситетов днищ смежных канавок различны по величине и/или направлению. В частном случае исполнения ориентированы по винтовой линии. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 065 111 C1

1. Лабиринтное уплотнение, включающее вал с выполненными на нем кольцевыми канавками, образующими с охватывающим вал корпусом чередующиеся зоны сужения и расширения потока, отличающееся тем, что поверхности днищ канавок расположены эксцентрично относительно наружной поверхности вала, причем величина эксцентриситетов различна по оси и/или окружности. 2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что эксцентричное смещение поверхностей днищ ориентировано по винтовой линии.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года RU2065111C1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Васильцов Э.А
Бесконтактные уплотнения.- Л.: Машиностроение, 1974, с.14
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
0
SU157505A1
Устройство для электрической сигнализации 1918
  • Бенаурм В.И.
SU16A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Уплотнения и уплотнительная техника/Справочник под ред
Голубева А.И., Кондакова Л.А.- М.: Машиностроение, 1986, с
Ручная тележка для реклам 1923
  • Несмеянов А.Д.
SU407A1
Способ гальванического снятия позолоты с серебряных изделий без заметного изменения их формы 1923
  • Бердников М.И.
SU12A1

RU 2 065 111 C1

Авторы

Голубев Г.А.

Ларин Б.Н.

Маркина Е.В.

Плохов Ю.А.

Даты

1996-08-10Публикация

1994-03-01Подача