Торцовое уплотнение Советский патент 1984 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к торцовым уплотнениям вращающихся валов химических аппаратов, и может использоваться для уплотнения валов реакторов, мельниц, гермоприводов и другого оборудования с перемешивающими устройствами. Известно торцовое уплотнение, содержащее установленное в корпусе неподвижное кольцо пары трения, поджатое к вращающемуся кольцу пружинами, обеспечивающими контакт пары . В данном уплотнении в контакт с вращающимся кольцом пары трения введено дополнительное кольцо с пружинами, установленными в неподвижном корпусе, а защита от радиальных смещений осуш,ествляется с помощью подщипника, установленного в корпусе уплотнения 1. Недостатком данного устройства является невозможность его применения в условиях повыщенных температур и агрессивных сред, что связано с введением в конструкцию подшипников, которыми осуществляется центровка вращающихся деталей. Целью изобретения является повышение надежности уплотнений, работающих в условиях агрессивных сред и повышенных температур. Поставленная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, содержащем установленное в корпусе неподвижное кольцо пары трения, поджатое к вращающемуся кольцу пружинами, обеспечивающими контакт пары трения, со стороны неподвижного кольца, противоположной поверхности контакта пары трения, в корпусе установлено опорное кольцо, а на вращающемся кольце направляющий цилиндр, контактирующий с внещней поверхностью опорного кольца, на торцовой поверхности которого размещена радиально-подвижная втулка, в которой установлены пружины, обеспечивающие- контакт пары трения, при этом в радиально-подвижной втулке и опорном кольце выполнены осевые пазы, в которых установлены Г-образные элементы. На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение в разрезе; на фиг. 2 - то же, в момент смещения осей вала относительно корпуса. Торцовое уплотнение включает в себя вращающееся кольцо 1 пары трения, установленное на резиновом кольце 2 в кольце 3, жестко закрепленном на вращающейся втулке 4. Неподвижное кольцо 5 пары трения той же конструкции установлено в неподвижном корпусе 6, в расточке которого установлено радиально-подвижное опорное кольцо 7. На торцовой поверхности кольца 7 размерена радиально-подвижная втулка 8 с пружинами 9. Взаимное перемещение опорного/кольца 7 и втулки 8 с пружинами осуществляется за счет Г-образных элементов 10, расположенных в осевых пазах кольца 7 и втулки 8. Г-образных элементов должно быть не менее трех. Опорное кольцо 7 внешней поверхностью контактирует с направляющим цилиндром 11, закрепленным на кольце 3. В направляющем цилиндре имеются окна 12. Уплотнение работает следующим образом. Рабочая среда, находящаяся под давлением Р, проходит через окна 12 направляющего цилиндра 11 к кольцам 1 и 5 пары трения и осуществляет их поджим. Кольца трения поджимаются друг к.другу пружинами 9, расположенными во втулке 8, и давлением среды. При вращении вала направляющий цилиндр 11 фиксирует положение опорного кольца 7. Рабочая среда, поступающая через окна 12, частично проходит . по зазору между направляющим цилиндром 11 и опорным кольцом 7, обеспечивая охлаждение и смазку их трущегося контакта. При совпадении осей вала и установленных на нем деталей с осью корпуса (втулка 8 с пружинами 9 также расположена соосно с валом) пружины обеспечивают равномерный поджим колец трения. Если при монтаже, остановах или работе уплотнения возникает несоосность между валами и корпусом, а следовательно между вращающимся и неподвижным кольцами трения, то направляющий цилиндр с.мещает относительно корпуса опорное кольцо 7, которое за счет Г-образных элементов смещает втулку 8 с пружинами 9 в направлении, противоположном смещению вала. Гидравлическая нагрузка на кольцо трения 5 при смещении оси вала действует неравномерно. Со стороны, противоположной направлению смещения оси вала, она меньще, чем со стороны по направлению смещения, т.е. ее центр смещается относительно оси кольца 5 по направлению смещени« осей. Центр сил от давления рабочей ере ды, протекающей в трущийся зазор и стре.чящейся раскрыть пару трения, смещается меньше, чем центр сил гидравлической нагрузки. Ввиду этого на кольцо 5 относительно его наружного диаметра действует опрокидывающий момент, который с ростом давления приводит к неравномерному износу колец трения, увеличивая утечки и как следствие разгерметизацию уплотнения. Смещение центра усилия пружин в направлении. противоположном смещению осей, устраняет опрокидывающий момент. Величина смещения пружин может регулироваться соотноще нием плеч Г-образных элементов. Таким образом, снижается чувствительность к радиальным биениям и повышается надежность уплотнения.

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее установленное в корпусе неподвижное кольцо пары трения, поджатое к вращающемуся кольцу пружинами, обеспечивающими контакт пары трения, отличающееся тем, что, с повыщения надежности уплотнений, работающих в условиях агрессивных сред и повыщенных температур, со стороны неподвижного кольца, противоположной поверхности контакта пары трения, в корпусе установлено опорное кольцо, а на вращающемся кольце-направляющий цилиндр, контактирующий с внешней поверхностью опорного кольца, на торцовой поверхности которого размещена радиально-подвижная втулка, в которой установлены пружины, обеспечивающие контакт пары трения, при этом в радиально-подвижной втулке и опорном кошьце выполнены осевые пазы, в которых установлены Г-образные элементы. (Л о: to О5