Торцовое уплотнение Советский патент 1984 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнениям аппаратов с перемешивающими устройствами и машин химической, медицинской и других отраслей промышленности. Известны торцовые уплотнения, включаюшие неподвижное, вращающееся, промежуточное кольца и узел для снижения скорости скольжения между ними 1.Недостатком данных унлотнений является необходимость частых переборок из-за низкой их надежности (нарушение герметичности) вследствие образования грубой шероховатости рабочих поверхностей при их износе и задире. Известно также уплотнение, включающее неподвижное и вращающееся кольца пары трения, разделенные промежуточным кольцом. При этом гтерекидное кольцо охватывает промежуточное кольцо и одно из колец трения (вращаюпгееся или неподвижное), и в работе находится одновременно не два стыка, а один, который в работу вводится последовательно. Второй стык вводится в работу при остановленном вале по мере заглубления шероховатой рабочей поверхности первого стыка при износе или задире 2. Однако известное конструктивное решение не устраняет остановки аппаратов для переборки их уплотнения, так как перекидное кольцо с резиновыми кольцами перемещают при демонтированном корпусе уплотнения и приводе. Цель изобретения - увеличение ресурса работы уплотнения путем последовательного ввода в работу пар трения по мере их износа. Указанная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, включающем неподвижное и вращающееся кольца пары трения, разделенные промежуточным кольцом, на обеих рабочих поверхностях промежуточного кольца выполнены кольцевые канавки, соединенные между собой осевыми каналами, в которых установлены вставки из легкоплавкого материала. На фиг. 1 показано торцовое уплотнение, общий вид; на фиг. 2 - кольцо со щтырями из металлического легкоплавкого материала; на фиг. 3 - кольцо из металлического легкоплавкого материала. Торцовое уплотнение включает неподвижное, кольцо 1 трения, установленное в нижнем фланце 2 корпуса 3, вращающееся кольцо 4, поджимаемое к промежуточному кольцу 5 трения пружинами 6, размещенными в гнездах втулки 7. Герметизация неподвижного кольца 1 трения по нижнему фланцу 2 и вращающегося кольца 4 трения по втулке осуществляются резиновыми кольцами 8 и 9. В промежуточном кольце 5 трения выполнены кольцевые канавки 10 и П, соединенные между собой каналами 12, в которые установлены кольцо со штырями 13 (фиг. 2) и кольцо .(фиг. 3) из легкоплавкого металлического сплава 14. Рабочая поверхность неподвижного кольца 1 трения с поверхностью промежуточного кольца 5 трения образуют стык 15, а рабочая поверхность вращающегося кольца 4 трения с обратной рабочей поверхностью промежуточного кольца 5 - стык 16. Наружные поверхности колец 1, 4 и 5 рения и внутренняя поверхность корпуса 3 образуют затворную камеру Монтаж уплотнения осуществляется ледующим образом. В промежуточное кольцо 5 устанавливаются вставки (фиг. 2 и 4) из егкоплавкого материала, и оно в сборе с ращающимся кольцом 4 нагревается до расплавления вставок и охлаждается. Даее уплотнение собирается в обычном порядке. Уплотнение работает следующим образом. При вращении вала вращение передается втулке 7, вращающемуся кольцу 4, промежуточному кольцу 5, которое «прихвачено герметично к нему с помощью легкоплавкого металлического сплава, например припоя НОС, при этом трение и герметизация торцового уплотнения осуществляются через стык 15. По мере износа колец или при наступлении задира происходит увеличение шероховатости рабочих поверхностей стыка 15, а вместе с этим и нарушение герметичности. Увеличение шероховатости поверхностей находится в прямой пропорциональности с силой трения и тепловыделением от трения. Если при этом температура колец ниже температуры плавления легкоплавкого металлического сплава, производится принудительный нагрев путем подачи в рубашку (не показана) теплоносителя (пара)при работающем уплотнения без остановки аппарата. Легкоплавкий сплав плазаполняет межконтактное пространц тсяство стыка 15 и за счет высокой величины поверхностного натяжения уменьц ает утечку и герметизирует стык и, таким образом, повьпнает надежность уплотнения. Одновременно при расплавлении металлического сплава начинается скольжение в стыке 16, так как в стыке 15 из-за увеличенной грубой шероховатости сила трения больше, че.м в стыке 16. Далее нагрев снимается. Расплавленный сплав в стыке 15 затвердевает и схватывает поверхности неподвижного i „ промежуточного 5 кольца, образуя герметичное нег одвижное соединение. СкоЛьжение и работа торцового уплотнения в дальнейшем осуществляется по стыку 16. Поскольку последовательное введение стыков в работу (переключение) выполнено без остановки аппарата, в котором идет технологический процесс, время безотказной работы и ресурс торцового уплотнения увеличивается.

Технико-экономический эффект изобретения достигается за счет сокращения трудозатрат на эксплуатационные расходы, а

именно сокращения числа монтажей и демонтажей привода аппарата и торцовых уплотнений, а также выпуска дополнительной продукции за счет увеличения времени безотказной работы уплотнения.

Т

фиг. 2.

t«i«

Фмг.5