Устройство для уплотнения подвижного вала Советский патент 1983 года по МПК F16J15/16 

Изобретение относится к уплотнитель ной технике и предназначено для герметизации подвижных валов, . преимущественно для АЭС.

Известно .устройство для уплотнения подвижного вала, содержащее корпус, узел уплотнения с легкоплавким уплотнителем, находящийся со стороны уплотняемой полости в жидком состоянии, а со стороны окружающей среды в твердом состоянии.

Такое устройство обеспечивает высокую герметичность, благодаря чему оно в некоторых случаях используется на АЭС вместо устройств с сильфокными уплотнениями Ij.

Однако устройство не получило широкого применения, что связано главным образом с наличием специального холодильника, который усложняет конструкцию устройства и требует затрат энергии на охлаждение расплавленного уплотнителя, например в виде затрат на перекачку охлазвдающей воды.

Кроме того,- наличие твердой фазы уплотнителя, причем монолитно застывшего на штоке, значительно увеличивает сопротивление на перемещения штока, что требует увеличения мседности привода и, соответственно.

увеличения затрат при эксплуатации устройства.

Цель изобретения - упрсндение конструкции уплотнения и повышение надежности его работы.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для уплотнения подвижного вала, содержащем корпус, узел уплотнения с легкоплавким уп10лотнителем, узел уплотнения выполнен в виде пакета чередующихся эластичных металлических колец и установленных с зазором относительно корпуса и вала упругих колец, при этом

15 легкоплавкий уплотнитель, размещен в упомянутом зазоре..

На фиг. 1 изображено устройство, разрезана фиг. 2 - место соединения JQ пластин с уплотняемой поверхностью на фиг. 3 - пластина с уплотнителем, вид сверху.

Устройство содержит корпус 1 с цилиндрическим отверстием ,2, в котором установлен веш 3 и пакет 4 уп25лотнения, установленный мехзду цилиндром 2 и валом 3 и поджимаемый грундбуксой 5.

Пакет 4 содержит навор эластичных мeтaлJтаIчecкиx колец 6, поджатых к цилиндру 2 и валу 3, и упругих колец 7, расположенных между эластич ными кольцами 6 и установленных с зазорами 8 и 9 в соединении с цилинд ром 2 и-валом 3, причем в средней части пакета эластичные кольца 6 име ют кольцевые скосы 10 и пазы 11, которые совместно с зазорами 8 и 9 заполнены легкоплавким металлическим уплотнителем 12. Устройство работает следующим образом. При грундбуксы 5 кольца б прижимаются к цилиндру 2 и валу 3 и перекрывают пространство между ними. При этом легкоплавкий уплотнитель 12 под действием усилия поджатия и благодаря скосам 10 также поджимаетсяк цилиндру 2 и валу 3 и за счет пластичности выбирает неровнодти соединения. При подаче рабочей среды в корпус устройства уплотнитель расплавляется и затекает во все. невыбранные зазоры, благодаря чему соединение становится полностью герметичным. В слу чае, если при температурном расширеНИИ уплотнителя давление внутри него становится больше контактного дав ления между кольцами б и цилиндром и валом 3, то кольца 6 отжимаются и часть уплотнителя вытекает в незапол ненные уплотнителем зазоры 8 и 9, где задерживается. Такое устройство имеет сравнительно простую конструкцию, технологично в изготовлении, отличается высокой герметичностью и экономично в эксплуатации. Это объясняется тем, что устройство не содержит специального холодильника, что упрощает конструкцию и повышает технологич ность изготовления, а также исключает затраты энергии на охлаждение уплотнителя. Кроме того, его уплотнени имеет блочное исполнение, благодаря чему упрощается сборка, а также ремонт устройства, который ограничивается практически только заменой пакета колец. При этом установка и съем пакета колец облегчаются тем, что в свободном состоянии он имеет размеры, которые обеспечивают зазор в соединении его с цилиндром и валом и поэтому установка пакета не вызывает затруднений. В рабочем же положении пакет находится с сжатом состоянии, так что эластичные кольца прижаты к цилиндру и валу. С раз жатием пакета его размеры восстанав ливаются за счет упругости колец и поэтому он сравнительно легко снимается. Положительным качеством предлага емого устройства является также то что его уплотнитель находится в рас плавленном состоянии и поэтому не оказывает большого сопротивления на перемещение вала, и отпадает необходимость в увеличении мощности привода, что повышает экономичность его работы. Высокой же герметичностью устройство обладает благодаря тому, что в нем используется легкоплавкий уплотнитель, который не допускает протечек рабочей среды. В то же время устройство исключает утечки и самого уплотнителя. Это достигается за счет того, что уплотнитель размещен между эластичными металлическими кольцами, выполненными, например, из нержавеющей стальной фольги, которые обладают высокой гибкостью и поэтому плотно прилегают к цилиндру и валу и тем самым препятствуют вытеканию уплотнителя. Однако утечки уплотнителя все же возможны, например, за счетотжатия эластичных олец при температурном расширении уплотнителя, при котором вытекают его излишки, или за счет молекулярного прилипания уплотнителя к подвижному элементу (валу). в этих случаях вытекаквдий уплотнитель задерживается в зазорах упругих колец в верхней или нижней части пакета и, таким образом, предотвращаются какие-либо утечки уплотни.теля в окружающую или рабочую среду. При этом наличие указанных утечек не отражается на герметичности устройства, так как утечки восполняются за счет уплотнителя, находящегося в пазах упругих пластин. Наличие уплотнителя на трущихся поверхностях снижает коэффициент трения между ними, т.е. служит своего рода смазкой, что способствует увеличению надежности работы устройства. Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в повышении надежности работы уплотнения, упрощении его конструкции и снижении затрат, связанных с эксплуатацией уплотнения. Формула изобретения Устройство для уплотнения подвижного вала, содержащее корпус, узел уплотнения с легкоплавким уплотнителем, отличающееся тем, - что, с целью повышения надежности работы уплотнения и упроцения его конструкции, узел уплотнения выполнен в виде пакета чередукмцихся эластичных металлических колец и установленных с зазором-относительно корпуса и вала упругих колец, при этом легкоплавкий уплотнитель размецен в упомянутом зазоре. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 349835, кл. F 16 J 15/16, 1970,