Уплотнение вала Советский патент 1984 года по МПК F16J15/54 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к уплотнениям вращающихся валов, и предназначено, преимущественно, для герметизации паров жидкостей с использованием затворных газов.

Известно уплотнение вала, выполненное в виде плавающего кольца, расположенного в расточке корпуса, обхватывающего вал и образующего кольцевой канал с корпусом, к которому подведена под давлением затворная жидкость, подаваемая к внутренней части плавающего кольца по радиальным каналам 1.

Однако при работе на сжимаемых затворных средах (газах) известное уплотне ние характеризуется ухудщением «отслеживания быстрых радиальных перемещений вала, а также возникновением автоколебаний плавающего кольца. Источником неисправностей являются относительно большие объемы сжимаемой уплотняемой среды, заключенные в камерах.

.Целью изобретения является повышение надежности, а также уменьшение расхода затворной среды.

Поставленная цель достигается тем, что в уплотнении вала, выполненном в виде плавающего кольца из эластичного материала, расположенного в расточке корпуса, обхватывающего вал и образующего кольцевой канал с корпусом, к которому подведена под давлением затворная среда, подаваемая к внутренней части плавающего кольца по радиальным каналам, на внутренней поверхности плавающего кольца выполнена кольцевая расточка, в которой жестко установлена втулка из пористого материала, образующая с плавающим кольцом кольцевую камеру, в которую выведены указанные радиальные каналы.

При этом пористая втулка выполнена из двух частей различной проницаемости, причем часть втулки меньшей проницаемости расположена со стороны полости меньщего давления.

Кроме того, внутренний диаметр кольцевых участков плавающего кольца выполнен равным внутреннему диаметру пористой втулки.

На фиг. 1 изображено уплотнение, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - вариант уплотнения с пористой втулкой, состоящей из двух частей; на фиг. 3 - вариант уплотнения

С кольцевыми участками плавающего кольцау которого внутренний диаметр равен внутреннему диаметру пористой втулки.

Уплотнение вала содержит плавающее кольцо 1, расположенное в расточке корпуса 2, обхватывающее вал 3 и образующее кольцевой канал 4 с корпусом, к которому подведен под давлением затворный газ, подаваемый к внутренней части плавающего кольца по радиальным каналам 5.

Внутренняя часть плавающего кольца имеет расточку, в которой жёстко установлена втулка 6 из пористого материала, образующая с плавающим кольцом кольцевую камеру 7, в которую выведены радиальные каналы 5.

Пористая втулка может быть выполнена из двух частей 8 и 9 (фиг. 2) с различной проницаемостью. Кольцевые участки 10 и 11 (фиг. 3) плавающего, кольца могут быть выполнены с внутренним диаметром,-равным Q внутреннему диаметру пористой втулки, а длины этих участков могут быть неравными.

Уплотнение работает следующим образом.

При подводе к уплотнению затворного газа под давлением плавающее кольцо 1 5 «взвешивается относительно вала 3 за счет газостатистической центрирующей силы. Эта сила обусловлена неравномерностью давления газа в пористой втулке в окружном направлении: большее давление соответствует области меньшего зазора между втулг кой и валом. «Слежение плавающего кольца за перемещением вала в динамике, а также подавление автоколебаний обеспечивается отсутствием камер на внутренней поверхности уплотнения.

Предлагаемое уплотнение перспективно для применения в качестве вспомогательного в уплотнительных узлах для герметизации жидкостей с пожаро- или взрывоопасными, а также токсичными парами. Такие уплотнения имеют преимущества над двойными торцовыми уплотнениями в том случае, когда попадание затворной жидкости в уплотняемую среду недопустимо.

Использование предлагаемого уплотнения совместно с одинарным торцовым уплотнением позволяет полностью исключить попадание вредных паров или самой уплотняемой жидкости в атмосферу, повысить надежность уплотнительного узла насоса и снизить эксплуатационные затраты.

Фиг.З

8

1. УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА, выполненное в виде плавающего кольца из эластичного материала, расположенного в расточке корпуса, обхватывающего вал и образующего кольцевой канал с корпусом, к которому подведена под давлением затворная среда, подаваемая к внутренней части плавающего кольца по радиальным каналам, отличающееся тем, что, с целью повышения Ф14г.1 его надежности, на внутренней поверхности плавающего кольца выполнена кольцевая расточка, в которой жестко установлена втулка из пористого материала, образующая с плавающим кольцом кольцевую камеру, в которую выведены указанные радиальные каналы. 2.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьщения расхода затворной среды, пористая втулка выполнена из двух частей различной проницаемости, причем часть втулки меньшей проницаемости расположена со стороны полости меньшего давления. 3.Уплотнение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что внутренний диаметр кольцевых участков плавающего кольца выполнен равным внутреннему диаметру пористой втулки.