Торцовое уплотнение Советский патент 1983 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнительной.технике, в частности к торцовым уплотнениям вращающихся валов. Известно предназначенное для работы в условиях знакопеременного давления торцовое уплотнение, содержащее укрепле ное на валу и герметизированнбе по резиновым кольцом вращающееся кольцо и установленное в корпусе неподвижное кольцо, поджим которых один к другому осуществляется через уплотнительное и под1шадное кольца пружинами, установленными в гнездах жестко закрепленной втул ки 1 .. Ыедостатком известного уплотнения является неустойчивость работы, посколь.ку для обеспечения расчетной нагрузки в паре трения при изменешта давления необходимо стронуть и переместить в канавке резиновое кольцо давлением среды, что при небольщсм перепаде давлемш трудно осуществить. Кроме того, при разделении газа и жидкости при давлешга газовой среды большем давления жидкости уплотне ние работает в сухом режиме трения, что значительно снижает ресурс и наденшость его работы, а при разделении газообраз ных сред оно неработоспособно. Известно также торцовое уплотнение, содержащее разделяющую две полости уплотняющую пару с концентричными дканавками на контактной поверхности и средст во для подачи в одну из канавок и отвода из другой смазывающей жидкости 2 . . Уплотнение обеспечивает жидкостной режим трения при разделении газообразных сред, .однако недостаточно надежно работает в условиях переменного давления Цель изобретения - обеспечение надеж ной работы уплотнения в условиях переме ного давления. Поставленная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, содержащем разделяющую две полости уплотняющую пару с концентричными канавками на контактной поверхности, а также средство для подвода в одну из канавок и отвода из другой смазывающей жидкости, средство вьшолнено в виде двух, емкостей, каждая из которых сообщена с одной из разделяемых уплотнением полостей и канавкой, расположенной на контактной поверхности со стороны этой полости. На фиг. 1 изображено предлагаемое уплотнение; на фга. 2 - уплотняющая пара трения в разрезе с канавками на кош-актной поверхности. .Уплотнение, разделяющее полости 1 и 2, coдepжvIT корпус 3, в котором через , вторичные уплптнигельиые элементы 4 И 5 установлено невращающееся аксиально подвижное кольцо 6 трения. На валу 7 установлена втулка 8, на которой через вторичные уплотнительные элементы 9 и Ю установлено вращакэшееся кольцо 11 трения. Для поажима колеч в и 11 трения опно к пругому в кррпусе 3 и втулке 8 . i установлены упругие элементы 1-2. На контактной поверхности колец 6 и 11 трения выполнены концентричные канавки 13 и 14, причем канавка 14 на вращающемся кольце 11,сме.щена к его наружному диаметру, а канавка 13 на невращающемся кольце 6 смешена к его внутреннему диаметру. Уплотнение снабжено средством для подвода в одну из канавок и отвода из другой смазывающей жидкости 15, которое вьшолнено в виде двух емкостей 16 и 17. Емкость 16 сообщена каналом 18 через полость 19 между уплотнительными элементами 4 и 5 с канавкой 13 на кольце 6 и каналом 20 с полостью 1. Емкость 17 каналом 21 сообщена с по лостью 2 и через гидрозатвор 22, выполненную во втулке 8 полость 23, а также образованную вторичными уплотнительными элементами 9 и 10 полость 24 с ка- , навкой 14 на кольце 11. Емкости 16 и 17 соединены между собой перепускной линией 25. .. Уплотнение работает следующим образом. При вращении вала 7 вместе с ним вращаются. втулка 8 и установленное в ней кольцо 11 трения. Упругие элементы 12 прижимают вращающееся и невращающееся кольца 6 и 11 трения один к другому, обеспечивая герметичное разделение полостей 1 и 2. Когда давление в полости 1 больще давления в полости 2, смазывающая жидкость 15 из емкости 16 поступает в полость 19. Кольца 6 и 11 трения давлением смазывающей жидкости , равным давлению в полости 1, смещаются к втулке 8, при этом обеспечивается расчетная нагр1Узка на пару трения. Из полости 18 смазывающая жидкость поступает через канавку 13 на поверхность трения, обеспечивая жидкостной режим трения в уплотняющей паре, и под действием давления уплотняемой среды перемещается по поверхности трения в канавку 14, откуда через полости 24 и 23, гидрозатвор 22 и канал 21 поступает в емкость 17. При этом исключаются утечки смазывающей жидкости в разделяемые среды. Когда давление в полости 2 больще давления в полости 1, кольца под действием давлеиттч

смазывающей жидкости , равного давлению в полости 2, смещаются к корпусу 3, при этом обеспечивается расчетная нагрузка на пару трения. Смазывающая жидкость из емкости 17 поступает через канавку 14 . на поверхность трения, перемещается по ней под действием давления уплотняемой среды в канавку 13 и оттуда через полость 19 и канал 18 поступает в емкость 16. Перепуск смазывающей жидкое-, ти из одной ёмкости в другую осущест впяется по перепускной линии 25.

Таким образом, предлагаемое уплотйе ние устойчиво работает при переменном давлении, обеспечивая расчетную нагрузку на уплотняющую пару трения. Уплотнение обеспечивает жидкостнюй режим трения при переменном давлении даже при разделении газообразных сред, в нем сведены к минимуму утечки смазывающей жидкости в разделяемые среды. Все это повьпиает надежность и ресурс работы уплотнения в условиях переменного давления.

ТОРЦСЯВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее разделяющую две полости уплотняющую пару с концентричными канавками -на контактной поверхности, а также сред ство для подвода в одну из канавок и от- . вода из другой смазывакяцей жидкости, отличающееся тем, что, с цепью обеспечения наденшой работы уплотнения в условиях переми1ного давления, средство для подвода И отвода смазывающей жидкости выполнено в виде двух емкостей, каждая из которых сообщена с одной из разделяемых уплотнением полостей и канавкой, расположенной на контактной поверхности, со стороны этой полости.