Торцовое уплотнение Советский патент 1985 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнениям вращающихся валом машин, аппаратов и насосов и мЬжет быть исполь вано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Цель из.обретения - повышение надежности работы уплотнения путем создания дополнительного усилия при жатия колец трения друг к другу при изменении знака перепада давления, что приведет к сокращению эксплуатационных затрат при обслуживании уплотнения за счет сокращения числа плановых и неплановых ремонтов .: На фиг.1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг.2 схе ма появления дополнительного усилия гидравлического нагружения пары тре ния при смене знака перепада давления в предложенной конструкции канавки; на фиг.З - узел 1 на фиг,1. Торцовое уплотнение включает в себя корпус 1 и фланец 2, в котором установлено опорное кольцо 3. В корпусе 1 установлено опорное кольцо 4 , Опорные кольца трения гермети зированы по корпусу 1 и фланцу 2 резиновыми кольцами 5. На валу б ус тановлена втулка 7 и герметизирована по валу резиновыми кольцами 8. На втулке 7 через резиновые кольца установлены аксиально подвижные кол ца трения 10. Поджатие аксиально подвижных колец трения 10 к опорным кольцам 3 и 4 осуществляется пружинами 11 и давлением жидкости. Резиновые -кольца 9 установлены в кольце вых канавках 12, осевой размер кото рых равен диаметру сечения резиново го кольца 9. Соединяясь в осевом направлении с кольцевыми канавками 12 в аксиально подвижных кольцах трения 10 выполнены кольцевые выточки 13, при этом d - радиальный размер кольцевой канавки, а, - радиальный размер кольцевой выточки. Подача затворной жидкости и отвод е осуществляется через штуцеры. Уплотнение работает следующим об разом. Вращение вала б передается через втулку 7 аксиально подвижным кольцам 10 трения. В камеру уплотне ния подается затворная жидкость с давлением Pj превышающим давление в аппарате Р, . Усилие пружины 11 и давление затворной жидкости Pj прижимает аксиально подвижные кольца трения 10 к опорным кольцам 3 и 4, обеспечивая герметизацию среды в аппарате. Необходимость перемещения резиновых колец 9 из-за ограничения осевого размера кольцевых канавок 12 отпадает. В этом случае эффект действия резинового кольца 9 как меМбраны не проявляется. Гидравлическая . площадь нагружения пар трения в начальный момент работы уплотнения ,й в течение всего остального времени является одинаковой и максимальной и определяется ( Нагружение пары тренкя является достаточным и раскрытие пары трения . не происходит. При набухании резиновых колец 9 под действием среды увеличивающая часть объема резинового кольца 9 занимает объем кольцевой выточки 13. плотнение работает в нормальном регионе.. При падении давления в камере уплотнения Pg или увеличении давления в аппарате, когда Р больше р2 г Р 1зиновое кольцо 9 стремится переместиться: в кольцевую выточку 13. Радиальный размер кольцевой выточки меньше радиального размера кольцевой канавки. Резиновое кольцо деформируется и сдвигается от стенки кольцевой канавки в сторону кольцевой выточки и занимает положение показанное на фиг.2. В данном случае резиновое кольцо 9. работает как мембрана. Сила атжатия аксиально подвижных колец трения 10 составляет м о, о 1 Сила нагружения, прижа, 2 тия колец трения составляет Р, а,и Получаницаяся дополнительная сила нагружения пары трейия составляет P,ci,irJ9(p При отсутствии величину кольцевой выточки дополнительного усилия прижатия колец трения не возникает, т.е. стык раскрывается. Скручиваниэ резиновых колец 9 в кольцевой канавке 12 исключается. С одной стороны скручиваться резиновому кольцу не дает стенка кольцевой канавки 12, а с другой стороны - выступ, образованный в месте соединения кольцевой канавки 12 и кольцевой выточки 13.

Pui.3

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, включающее опорные и аксиально-подвижные кольца трения, выполненные на аксиат ьно-подвижных кольцах трения или сопрягаемых с ними деталях, кольцевые канавки, вкоторые установлены вторичные уплотнения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы уплотнения за счет создания дополнительного усилия прижатия колец трения один к другому при изменении знака перепада давления, со стороны высокого давления в аксиально-подвижных кольцах трения или сопрягаемых с ними деталях, соединяясь с кольцевыми канавками, выполнены кольцевые выточки, радисшьный размер которых меньше радиального размера кольцевой канавки.