Торцовое уплотнение Советский патент 1983 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уппотнитепь- ной технике и может найти применение в химической, нефтеперерабатывающей суцо строитепьной и цр, отраслях промышленности дпя герметизации вращаюшихоя вапов центробежных насосов, компрессоров и т. п. Известна конструкция торцового уппот нения, содержащая пару трения, обхватывающую вал, упругий эпемент в виде цилиндрической винтовой пружины и корпус уплотнения в которой пружина одновремен но выполняет функции устройства дпя передачи момента трения Недостатком указанной конструкции является повышенная металлоемкость изготовления, а также увеличенные осевые габариты уплотнения. К цилиндрической винтовой пружине, , используемой в торцовом уплотнении в качестве упругого элемента и устройства для передачи момента трения, предъявляю ся высокие требования по качеству материала, а также по точности и качеству изготовления, так как пружина находится в сложном напряженном состоянии, испытывая одновременно касательные напряже ния кручения и нормальные напряжения изгиба, а высокие требования к точности и качеству изготовления, повышающие трудоемкость уплотнения, определ отся необходимостью уменьшения до минимума перекосов, которые вызывают повышенные вибрации и увеличенную утечку через торцовое уплотнение. Кроме того, цилиндрическая винтовая пружина, изготавливаемая из высоколегированной коррозионностойкой стапьной проволки диаметром 3-5 мм, яв1ляется достаточно металлоемкой, составляя до 20% массы металлических деталей yплoт нения. Помимо этого, за счет применения цилиндрической винтовой пружины значительно увеличивается осевой размер ynnoT нения (пружина составляет до 35% осевого размера уплотнения). Цепью изобретения является снижение металлоемкости и трудоемкости изготовпе ния торцового уплотнения. Указанная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, содержащем пару трения, обхватывающую вап, упругий. элемент и корпус уплотнения, упругий элемент выполнен в вице кольлевой обой- мы или пластины сотогнутыми пластинчатыми пружинными лепестками, свободные концы KoTopbix входят в зацепление 1 302 с валом или корпусом уплотнения. Пpичв кольцевая пружИна может быть выполненной разрезной. На фиг. 1 приведено торцовое уплотнение с упругим элементом в видеКооь- цевой обоймы; на фиг. 2 - разрез А-4; на фиг. 3 - торцовое уплотнение с упругим элементом в виде кольцевой пластиг ны, изолированной от герметизирований среды;нафиг.4-разреаБ-Бнафиг.З; на фиг. 5 - фрагмент торцового уплотнения с упругим элементом в виде кольцевой пластины, расположенной в герметизиру-. емой среде на фиг. 6 - торцовое уплот- нение с упругим элементом в виде разрезной кольцевой пластины; на фиг. 7 разрезная кольцевая пластина. Торцовое уплотнение с вращающимся аксиально-подвижным элементом 1 пары трения подпружинено упругим элементом в виде кольцевой обоймы. 2 с отогнутыми пластинчатыми лепестками 3, свободные кошы 4 которых входят в зацепление с валом, например, в пазы 5 ступицы 6 рабочего колеса насоса, обеспечивая тем самым одновременно передачу момента трения (фиг. 1 и 2). В торцовых уплотнениях с невращающимся аксиально-подвижным элементом 7 пары трения (фиг. 3-5) целесообразно применять упругий элемент в виде кольцевой пластины 8 с пластинчатыми лепестками 3, свободные концы 4 которых входят в зацепление с невращакщимся аксиапьно-подвижнь1м элементом 7, например, в пазы 5, или {эазрезной кольцевой пластины 9 с пластинчатыми пружинными лепестками 3, свободные концы которых входят в пазы 5 невращающегося аксиально-подвижного элемента 7 пары трения (фиг. 6 и 7). Передача момента трения на корпус 1О уплотнения осуществляется при помощи радиальных или отогнутых усов 11, которые входят в соответствующие пазы корпуса 10. В осевом направлении упругий элемент может фиксироваться, например, при помощи разрезного пружинного кольца 12 (фиг. З). Упругий элемент в виде разрезной кольцевой пластины 9 является самофиксирующимся (фиг. 7). При монтаже торцового уплотнения в асос происходит н1агружение пластинчаых пружинных лепестков 3, как пружины жатия, силой, вызывающей Нормальное апряжение изгиба, а при работе насоса паре трения возникает постоянно дейтвующий момент, который нагружает ле-

пестки 3, как жестко зацепанную балку, поперечной силой| кооторая вызывает также нормальные напряжения изгиба и перерезывающие напряжения, а свободные концы 4 пепестков 3 испытывают напряжения смятия под действием поперечной силы, JfepaKTepH стика пепестковых пружин

сипа-перемещение в зависимости от формы пепестков может быть различного вица, в т. ч, и линейной.

Технико-экономический эффект изобре- тения заключается в снижении металлоемкости и трубоемкости изготовления,. .

1. ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержаще пару трения, обхватывакщую вал, упругий элемент и корпус уплотнения, отличающееся тем, что, с целью снижения металлоемкости и трудоемкости-изготовления, упругий элемент выполнен в.виде кольцевой обоймь нпи пластины с отогнутыми пластинчатыми пружинными лепестками, свободные концы которых входят в зацепление с валом или корпусом уплотнения. 2. Уплотнение поп. 1|Отлича ющ е е с я тем, что кольцевая пластина выполнена разрезной.

Фиг. г

Фа г. 5

ФиеЛ

Фиг.В