САЛЬНИКОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА ГИДРОТУРБИНЫ Российский патент 1997 года по МПК F16J15/16 F16J15/24 

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно для уплотнения вращающихся валов крупногабаритных машин и агрегатов.

Известно сальниковое уплотнение вала, в котором сальниковая набивка (сальниковые блоки) размещена между двух колец с торцевыми поясками, которые в свою очередь примыкают к сальниковой коробке, корпусу и нажимной втулке. В данной конструкции радиальные усилия, возникающие при биении вала отслеживаются кольцами с торцевыми поясками, наружной поверхностью которых скользят по внутренней поверхности сальниковой коробки, что защищает сальниковую набивку от циклических механических воздействий [1]
Недостатком этой конструкции является невозможность обеспечить надежность и долговечность уплотнения при значительных радиальных биениях, так как скольжение торцевых поясков по поверхности сальниковой коробки ограничено корпусом и нажимной втулкой. Кроме того, при радиальных усилиях кольца с торцевыми поясками совершают еще и угловые колебания, что также накладывает ограничения на величину радиальных биений.

Наиболее близким по технической сущности является известное сальниковое уплотнение вращающегося вала, состоящее из сальниковой коробки с мягкой набивкой, нажимной втулки и гильзы. Сальниковая коробка и фланец корпуса с помощью кольцевых деталей скреплены сильфоном. Подвод запорной жидкости осуществляется через штуцер и распределительное кольцо. Для предотвращения проворачивания и обеспечения свободного перемещения по конической или цилиндрической поверхностям сальниковое уплотнение содержит шарниры, установленные взаимно перпендикулярно и расположенные в одной плоскости [2]
Данная конструкция позволяет за счет разгрузки сильфона от скручивающих усилий и обеспечения отслеживания угловых и радиальных биений повысить срок службы уплотнительного узла.

Недостатком вышеизложенной конструкции является значительная сложность изготовления сильфона диаметром более 1,5 м, что имеет место в валах гидротурбин, а также сложность монтажа такого уплотнения.

Задача изобретения упрощение конструкции сальникового уплотнения и повышение его срока службы.

Поставленная задача достигается тем, что для отслеживания радиальных и угловых колебаний вала гидротурбины, соединение сальниковой коробки с корпусом гидротурбины выполнено с помощью троса, закрепленного вокруг сальниковой коробки посредством роликов, расположенных на сальниковой коробке и корпусе гидротурбины.

На фиг. 1 изображено предлагаемое уплотнение, состоящее из внутреннего кольца 1, наружного кольца 2, распределительного кольца 3, нажимной втулки 4, сальниковой набивки 5, контактирующей с гильзой 6, установленной на валу 7 гидротурбины, сальниковой коробки 8, соединенной с корпусом 9 гидротурбины с помощью троса 10, размещенного вокруг сальниковой коробки на верхних роликах 11, расположенных по периметру сальниковой коробки и нижних роликов 12, расположенных на корпусе гидротурбины. Для подвода запорной жидкости служит штуцер 13. В нижней части сальниковой коробки, расположенной с зазором 14 по отношению к корпусу 9 гидротурбины, установлено уплотнительное кольцо 15 из эластичного материала. Для натяга троса использован талреп 16.

На фиг. 2 изображено расположение роликов.

Предлагаемое сальниковое уплотнение вращающегося вала гидротурбины работает следующим образом. Уплотнение обеспечивается за счет сжатия нажимной втулки 4 наружным кольцом 2 сальниковой набивки 5 в полости сальниковой коробки 8. При вращении вала 7 вместе с гильзой 6 и их радиальном биении воспринятые сальниковыми блоками 5 механические радиальные усилия передаются сальниковой коробке 8. За счет того, что сальниковая коробка 8 соединена с корпусом 9 гидротурбины гибкой связью тросом 10, сальниковая коробка 8 имеет возможность без значительных сопротивлений совершать движение по цилиндрической или конической поверхности, т.е. отслеживать радиальные и угловые биения вращающегося вала 7 с гильзой 6.

Величина радиальных биений вращающегося вала, которая может быть отслежена, определяется величиной зазора 14 между сальниковой коробкой 8 и корпусом 9 гидротурбины. Запорная жидкость подается через штуцер 13 и канал распределительного кольца 3 в контактирующую поверхность сальниковой набивки 5 с поверхностью гильзы 6, выполняя функцию смазки, одновременно позволяет исключить попадание песка и грязи из рабочей жидкости гидротурбины в уплотняемую поверхность.

Уплотнительное кольцо 16 служит для предотвращения попадания рабочей жидкости в верхнюю часть гидротурбины. С целью удобства монтажа гильза 6, кольца 1, 2, 3, нажимная втулка 4 и сальниковая коробка 8 выполнены разрезными и соединяются с помощью крепежных элементов.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство N 1332092, кл. F 16 J 15/16.

2. Авторское свидетельство N 916838, кл. F 16 J 15/24.

Использование: изобретение относится к уплотнительной технике, а именно для уплотнения вращающихся валов крупногабаритных машин и агрегатов. Сущность изобретения: сальниковое уплотнение вращающегося вала гидротурбины состоит из внутреннего, наружного колец, между которыми установлено распределительное кольцо со штуцером для подвода запорной жидкости. Между кольцами расположена сальниковая набивка, закрытая снаружи сальниковой коробкой. Для отслеживания радиальных и угловых колебаний вала гидротурбины сальниковая коробка соединена с корпусом гидротурбины с помощью троса, закрепленного вокруг сальниковой коробки посредством роликов, расположенных на сальниковой коробке и корпусе гидротурбины. 2 ил.

Сальниковое уплотнение вращающегося вала гидротурбины, содержащее внутреннее, наружное и распределительное кольца, сальниковую набивку, нажимную втулку и сальниковую коробку, соединенную с корпусом гидротурбины с возможностью радиальных и угловых перемещений, отличающееся тем, что соединение сальниковой коробки с корпусом гидротурбины выполнено с помощью троса, закрепленного вокруг сальниковой коробки посредством роликов, расположенных на сальниковой коробке и корпусе гидротурбины.