Торцовое уплотнение Советский патент 1985 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнениям вращающихся валов мащин и аппаратов химической, нефтехимической и других отраслей промыщленности.

Цель изобретения - повыщение надежности работы уплотнения за счет исключения разгерметизации устройства при смене перепада давлений в аварийной ситуации.

На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение, разрез; на фиг. 2 - схема сил, действующих на кольцо пары трения и уплотнительный элемент; на фиг. 3 - комбинированный уплотнительный элемент в канавке предлагаемой конструкции.

Уплотнение состоит из неподвижных 1 и подвижных 2 колец трения, установленных герметично в корпусе уплотнения 3 и на промежуточной втулке 4 вала 5. Герметизация подвижного кольца пары трения производится с помощью уплотняющего элемента, представляющего собой круглое резиновое кольцо 6, или комбинацией этого кольца с защитой от агрессивной среды манжетой 7, располагающихся в канавке 8 вторичного уплотнения. Подвижн-ые кольца прижимаются к неподвижным 1 при помощи пружин 9.

Уплотнение работает следующим образом. При запуске конструкции в работу установленный с определенным натягом уплотняющий элемент - круглое резиновое кольцо 6, под воздействием давления Р перемещается в осевом направлении в сторону подвижного 2 кольца. При этом нормальная

составляющая давления - Ni, подвижное кольцо перемещается с внутренней цилиндрической поверхности на коническую. Подвижное кольцо перемещается в направлении

неподвижного опорного кольца и прижимается к последнему с равнодействующей силой R, являющейся суммой гидравлического воздействия на это кольцо и силы пружины Fnp . Поскольку нормальная составляющая давления со стороны уплотняющего

элемента (резинового кольца 6) на кольцо - Ni находится под острым углом к вектору перемещения - этого кольца, то сила трения о круглое резиновое кольцо 6 будет значительно уменьшена. В данной конструкции уплотняющий элемент вторичного уплотнения работает самостоятельно, как порщень, передвигаемый по канавке вторичного уплотнения, поэтому составляющие силы Ni и Nj, на работу подвижного 2 кольца и пружин влияния не оказывают,

так как исключается возможность «заедания пары трения при подвижке кольца и отсутствует необходимость в затрате усилия пружин на преодоление сил трения, следовательно, стабилизируется, удельное

давление на контакте.

При смене направления перепада давления резиновое кольцо 6 входит в контакт с конусом втулки вала, не оказывая воздействия на пружину, и продолжает выполнять свою функцию по обеспечению следящего

контакта в паре трения, так как уплотняющий элемент работает самостоятельно как поршень, и аварийная ситуация не создается.

/

У////////////7/.

У////7/////у //////7//у

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее-подпружиненные неподвижные и вращающиеся кольца пар трения, смонти -Г рованные и уплотняемые в корпусе и на промежуточной втулке вала, вторичные уплотнения, установленные в канавках, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы уплотнения, канавка под вторичное уплотнение образована внутренней поверхностью вращающегося кольца и наружной поверхностью промежуточной втулки вала и имеет в сечении четырехугольник с двумя цилиндрическими поверхностями, тупые и острые углы которого противолежат один другому, при этом коническая поверхность вращающегося кольца расположена ближе к зоне контакта пары трения, чем коническая поверхность промежуточной втулки вала, и образует с цилиндрической поверхностью последней острый угол. (Л 05 СП 00