ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ Российский патент 2006 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотняющим устройствам вращающихся валов насосов, машин и аппаратов химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности.

Известно торцовое уплотнение (патент РФ №2204753) наиболее близкое по своей технической сущности к предлагаемому, содержащее корпус, втулку, вал, невращающееся и вращающееся уплотнительные кольца, контактирующие между собой по плоской поверхности трения, причем на поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, которая, со стороны основания, соединена осевыми каналами с коническими радиально расположенными полостями, вершины которых обращены наружу и сообщены ими с уплотняемой полостью, кроме того, на плоской поверхности трения вращающегося и невращающегося колец выполнены кольцевые канавки полукруглого сечения так, что при их сборке образована торовидная полость, в которую установлено торовидное кольцо, которое контактирует с кольцами трения по поверхности упомянутой торовидной полости.

Основным недостатком известного торцового уплотнения является то, что во время работы торцового уплотнения в паре трения невращающегося кольца с торовидным кольцом разкрывается стык пары трения за счет чего увеличивается утечка уплотняемой среды через торцовое уплотнение.

Задача изобретения - уменьшение утечки уплотняемой среды через торцовое уплотнение.

Технический результат достигается тем, что в известном торцовом уплотнении на внешней поверхности торовидного кольца, напротив стыка вращающегося и невращающегося колец трения, выполнена кольцевая канавка, которая соединена радиальными и осевыми каналами с кольцевой канавкой вращающегося кольца.

На фиг.1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Торцовое уплотнение состоит из невращающегося и вращающегося колец трения 1 и 2, на торцовой поверхности которых выполнены кольцевые канавки 3 и 4 полукруглого поперечного сечения так, что при сборке образуют торовидную полость круглого поперечного сечения, в которую установлено торовидное кольцо 5, на внешней поверхности торовидного кольца 5 вдоль кольцевой оси, напротив стыка вращающегося и невращающегося колец трения 1 и 2 выполнена кольцевая канавка 6 и соединена радиальными 7 и осевыми 8 каналами с кольцевой канавкой 9 вращающегося кольца трения 2. Невращающееся кольцо трения 1, подвижное в осевом направлении, установленное в корпусе 10, загерметизированное вторичными уплотнениями 11 и 12 и закрепленное штифтами 13. Вращающееся кольцо трения 2, установленное во втулке 14 и загерметизированное вторичными уплотнениями 15 и 16, закреплено штифтами 17. Кольцевая канавка 9 соединена продольными, расположенными под углом к оси вращения, каналами 18 с коническими радиально расположенными полостями 19, которые выполнены во втулке 14. Полости 19 закрыты шариками 20 при помощи пластинчатых пружин 21. Втулка 14 соединена с валом 22 шпонкой 23 и герметизируется вторичным уплотнением 24. Невращающееся кольцо трения 1, вращающееся кольцо 2 и торовидное кольцо 5 прижаты между собой нажимным элементом 25 через пружину 26.

Уплотнение работает следующим образом.

При остановленном валу 22 герметизация уплотнения осуществляется стыком вращающегося и невращающегося колец трения 1 и 2 и стыком колец трения 1 и 2 с торовидным кольцом 5, за счет их прижатия нажимным элементом 25 через пружину 26, а конические радиально расположенные полости 19 закрыты шариками 20 при помощи пластинчатых пружин 21.

При вращении вала 22 вращается втулка 14 с вращающимся кольцом трения 2. Уплотняемая среда, которая просачивается через стык вращающегося и не вращающегося колец трения 1 и 2 и вытекает в кольцевую канавку 6 на внешней поверхности торовидного кольца 5 и через радиальные 7 и осевые 8 каналы попадает в кольцевую канавку 9, дальше через продольные каналы 18 уплотняемая среда попадает в радиально расположенные полости 19. Потом под действием центробежной силы уплотняемая среда давит на шарики 20, преодолевая жесткость пружин 21, через образованные щели выбрасывается назад в уплотняемую полость. При уменьшении центробежной силы под действием пружин 21 шарики 20 плотно закрывают конические радиально расположенные полости 19. Этим перекрывается обратное попадание уплотняемой среды через конические радиально расположенные полости 19 и продольные каналы 18 в кольцевую канавку 9 и дальше наружу.

Изобретение относится к уплотняющим устройствам вращающихся валов насосов, машин и аппаратов химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности. В торцовом уплотнении на внешней поверхности торовидного кольца, напротив стыка вращающегося и невращающегося колец трения, выполнена кольцевая канавка, которая соединена радиальными и осевыми каналами с кольцевой канавкой вращающегося кольца. Таким образом, уплотняемая среда, которая попадает через стык вращающегося и невращающегося колец трения, попадает в кольцевую канавку на внешней поверхности торовидного кольца, через радиальные и осевые каналы попадает в кольцевую канавку вращающегося кольца трения, а оттуда возвращается в уплотняемую полость. Изобретение уменьшает утечки уплотняемой среды через торцовое уплотнение. 2 ил.

Торцовое уплотнение, содержащее корпус, втулку, вал, невращающееся и вращающееся уплотнительные кольца, контактирующие между собой по плоской поверхности трения, причем на поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, которая со стороны основания соединена осевыми каналами с коническими радиально расположенными полостями, вершины которых обращены наружу и сообщены ими с уплотняемой полостью, кроме того, на плоской поверхности трения вращающегося и невращающегося колец выполнены кольцевые канавки полукруглого сечения так, что при их сборке образована торовидная полость, в которую установлено торовидное кольцо, которое контактирует с кольцами трения по поверхности упомянутой торовидной полости, отличающееся тем, что на внешней поверхности торовидного кольца, напротив стыка вращающегося и невращающегося колец трения, выполнена кольцевая канавка, которая соединена радиальными и осевыми каналами с кольцевой канавкой вращающегося кольца.