Торцовое уплотнение вала с автоматическим регулированием расхода охлаждающей жидкости Советский патент 1985 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в конструкциях торцовых уплотнений валов химического оборудования, а также других машин и механизмов, работающих при изменяющемся давлении, температуре и частоте вращения уплотняемого вала. Цель изобретения - повышение герметичности за счет снижения термической де- формации контактных колец трения путем поддержания на них стабильного температурного градиента и экономии охлаждающей жидкости. На чертеже изображено торцовое уплотнение, разрез. Уплотнение состоит из корпуса 1, крыщки 2, втулки 3, основания 4. Внутри корпуса 1 на втулке 3, крыщке 2 и основании 4 установлены герметизирующие элементы -; кольца трения 5 и 6. Пространство внутри корпуса 1, ограниченное неподвижными и вращающимися деталями, образующими полость, гидроподпора 7, заполнено запирающей жидкостью под давлением, превыщающим давление в аппарате. Снаружи корпус 1 снабжен охлаждающей рубащкой 8, имеющей отверстия 9 и 10 для входа и выхода охлаждающей жидкости (воды). В полости гидроподпора 7 расположена расширительная камера 11, которая через патрубок 12 соединена с цилиндром 13, установленным на наружной поверхности корпуса охлаждающей рубащки. Порщень 14, расположенный внутри цилиндра 13, делит его на две полости - переднюю 15 и заднюю 16. Передняя полость разделена с патрубком 12 щайбой 17. В цилиндре 13 установлен подпружиненный затвор 18, контактирующий через щариковую опору 19 с порщнем. Снаружи на цилиндре 13 установлена гайка 20, связанная со стаканом 21, опирающимся на пружину.22, имеющим выходное отверстие 23. Полость 16 соединена с охлаждающей рубащкой 8 каналом 24, а с выходным отверстием 23 - зазором 25, образующимся между затвором 18 и цилиндром 13. .Герметизация подвижных (6, 14 и 21) и неподвижных (2, 4, 5 и 13) деталей осуществляется эластомерными уплотнительными кольцами круглого сечения. Расщирительная камера 11, патрубок 12 и полость 15 заполнены жидкостью с высоким коэффициентом объёмного расщирения, например маслом типа АМГ-10. В камере гидррподпора 7 находится запирающая жидкость, а в рубащке - охлаждающая Жидкость (вода). Работа устройства осуществляется следующим образом. При нарушении установиви1егося в торцовом уплотнении температурного режима (баланса) жидкость, заключенная в расщирительной камере, нагреваясь или охлаждаясь, меняет свой объем, что в свою очередь вызывает перемещение в новое положение поршня 14 и соответственно подпружиненного затвора 18, обеспечивая тем самым изменение площади живого сечения кольцевого прохода для охлаждающей жидкости между цилиндром 13 и затвором 18. Например, при повыщении температуры запирающей жидкости в полости гидроподпора 7 жидкость, находящаяся в расширительной камере 11, будет нагреваться, увеличиваясь в объеме, что вызовет перемещение поршня 14 и связанного с ним затвора 18 вправо (в сторону открытия). Увеличенный расход охлаждающей жидкости вызовет больший отвод тепла из уплотнения, что приведет к восстановлению температурного режима. При снижении температуры запирающей жидкости объем жидкости в расщирительной камере 11 будет уменьшаться, что вызовет перемещение поршня 14 и затвора 18 влево (в сторону закрытия) под действием пружины 22 и давления охлаждающей жидкости в полости 16. Предварительная настройка усилия, создаваемого пружиной 22, служащей для уравновешивания давления -от охлаждающей жидкости в полости 16 и от жидкости, находящейся в расщирительной камере 11, действующих на затвор 18, осуществляется через нажимной стакан 21 путем вращения гайки 20.

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА С АВТОМАТИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ РАСХОДА ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ, содержащее вращаюш.иеся и невращающиеся кольца трения, расположенные в полости гидроподпора уплотнения, корпус и охлаждающую рубащку с каналами подвода и отвода жидкости, отличающееся тем, что, с целью повыщения герметичности за счет снижения термической деформации контактных колец трения путем поддержания на них стабильного температурного градиента и экономии охлаждающей жидкости, оно снабжено цилиндром, установленным на наружной поверхности корпуса охлаждающей рубащки, и расщрительной камерой, размещенной в полости гидроподпора уплотнения, заполненной жидкостью и герметично соединенной с цилиндром, при этом в последнем расположен подвижный элемент, герметично разделяющий полости расщирительной камеры и охлаждающей рубашки, а в канале отвода жидкости SS установлен подпружиненный затвор, шарнирно соединенный с подвижным элементом. (Л О5 сд со