Многоканальный узел терморегулирования подвижных механизмов Российский патент 2020 года по МПК F16L27/08 

Предлагаемое устройство относится к машиностроению, а именно к уплотнениям между подвижными одна относительно другой поверхностями для транспортировки жидкого теплоносителя с целью терморегулирования, и может быть использовано для обеспечения охлаждения вращающихся механизмов промышленных технологичных линий, например, охлаждения шнековых прессов, роликов проходных нагревательных печей, роликов бумагоделательных машин.

Известны вращающиеся соединения (авт. Свид. СССР №№870.816, 892.078, 894.244, 1.110.985, 1.474.618, 1.483.157, 1.509.582, 1.703.940, 1.710.921; патенты РФ №№2.207.746, 2.221.171, 2.257.606, 2.325.978, 2.467.218, 2.611.454; патенты США №№2.420.104, 5.505.377; Динамические и стояночные уплотнения вращающихся валов. Обзор Цинти. Химнефтемаш, серия ХМ-4 М., 1973, с. 37-38 и другие).

Из известных вращающихся соединений наиболее близким к предлагаемому является «Многоканальное вращающееся соединение» (авт. Свид. РФ 2064607, F15B 13/02, 1994), которое и выбрано в качестве прототипа.

Известное устройство может быть использовано для обеспечения терморегулирования подвижных механизмов, например, в прессе для получения масла амаранта, но при этом необходимо выполнить требуемый температурный режим 35-40°С, а также не допускать перегрев свыше 42°С в процессе его работы, так же устройство должно обеспечивать односторонний подвод и отвод теплоносителя с продольным перемещением вала.

Однако, известное устройство не обеспечивает продольное перемещение вдоль оси вращения и поддержание требуемых температур при получении масла амаранта.

Технической задачей изобретения является обеспечение термостабилизации подвижных механизмов путём объединения вращающихся соединений с теплообменным контуром, имеющим возможность перемещения вдоль оси вращения.

Поставленная задача решается тем, что многоканальное гидравлическое вращающееся соединение, содержащее, в соответствии с ближайшим аналогом, вал с аксиальными и радиальными отверстиями соединёнными между собой обоймой из концевых и внутренних секций, а секции выполнены цилиндрической формы, отличается от ближайшего аналога тем что вал плотно присоединён к подвижному вращающемуся механизму с контуром теплообмена, при этом обойма крепиться к неподвижной части терморегулируемой конструкции, аксиальные отверстия вала не имеют втулок в виде труб с целью повышения теплообмена, исполнение крышки и отсутствие аксиальных отверстий в концевых секциях обеспечивает продольное перемещение вала вдоль оси вращения.

На чертеже изображены сечения многоканального гидравлического вращающегося соединения с присоединённым к нему контуром теплообмена (шнеком). Многоканальный узел терморегулирования подвижных механизмов содержит подвижный вал 1 с аксиальными каналами 2-4 и радиальными каналами 5, соединёнными между собой, неподвижной обоймой, из концевых и внутренних секций 6-8, в которых выполнены как осевые 11-14 так и радиальные отверстия, при этом крышка 15 жёстко соединена с внутренними и концевыми секциями, выполненными цилиндрической формы, подвижный механизм 16 с замыкающими контур теплообмена каналами 17, образуя совмещения 18, выполненными смежно в первой и зеркально ориентированными во второй плоскостях, уплотнительные манжеты 19 и шпильки 20 сбора секций 6-8 подвижного соединения с возможностью закрепления механизма в сборе. При этом, стяжные шпильки 20 установлены в аксиальных отверстиях неподвижных секций для жесткого присоединения их к валу 1 и неподвижной части терморегулируемой конструкции.

Устройство работает следующим образом.

Рабочая жидкость поступает через отверстие 27 в через концевую секцию 7 со стороны крышки 15 для снижения перепада давлений между уплотнительными манжетами 19. Затем через аксиальные каналы 2 и 3, количество которых ограничивается диаметром вала 1 соответственно, попадает в каналы 17, где через совмещение 18 поток разворачивается, обеспечивая теплообменный процесс подвижного механизма 16, и далее через каналы 4 и 5 попадает во внутреннюю секцию 6 где соответственно попадает в отверстие 28. Вращение вала происходит за счёт жёсткого крепления к подвижному механизму 16. Зазоры между каналами 2,5 и секциями 6,7 обеспечивают продольное перемещение вала без изменения производительности по расходу жидкости.

Таким образом, принятая конструкция позволяет изменять число секций и отверстий в валу в зависимости от количества контуров и мощности регулируемого устройства обеспечивая требуемый тепловой поток в зоне теплообменного контура обеспечивая свободное эксплуатационное перемещение вдоль оси вращения, а отсутствие трубок увеличивает интенсификацию теплообменного процесса

Изобретение относится к уплотнениям между подвижными одна относительно другой поверхностями и может быть использовано для обеспечения терморегулирования вращающихся механизмов промышленных технологических линий, например охлаждения шнековых прессов, роликов проходных нагревательных печей, роликов бумагоделательных машин. Многоканальный узел терморегулирования подвижных механизмов содержит подвижный вал 1 с аксиальными 2-5 и радиальными каналами, соединёнными между собой, неподвижной обоймой, из концевых и внутренних секций 6-8, в которых выполнены как осевые 11-14, так и радиальные отверстия, при этом крышка 15 жёстко соединена с внутренними и концевыми секциями, выполненными цилиндрической формы, подвижный механизм 16 с замыкающими контур теплообмена каналами 17, образуя совмещения 18, выполненными смежно в первой и зеркально ориентированными во второй плоскостях, уплотнительные манжеты 19 и шпильки 20 сбора секций 6-8 подвижного соединения с возможностью закрепления механизма в сборе. Изобретение обеспечивает термостабилизацию вращающихся соединений путём объединения его с теплообменным контуром. 1 ил.

Многоканальный узел, содержащий подвижный вал с аксиальными и радиальными каналами, соединенными между собой, обойму, состоящую из концевых и внутренних секций, выполненных цилиндрической формы с радиальными и осевыми отверстиями, крышку и уплотнительные манжеты между секциями и валом, отличающийся тем, что обойма, состоящая из концевых и внутренних секций, выполнена неподвижной, подвижный механизм выполнен с контуром теплообмена и соединен с валом, при этом в аксиальных отверстиях неподвижных секций установлены стяжные шпильки для жесткого присоединения их к валу и неподвижной части терморегулируемой конструкции.