Торцовое уплотнение вращающегося вала Советский патент 1986 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к торцовым уплотнениям валов химических аппаратов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности и ресурса работы торцового уплотнения за счет создания давления гидроподпора и обеспечения интенсивной циркуляции уплотняющей жидкости.

На фиг. 1 показано уплотнение, общий вид, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (корпус условно не показан); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1; на фиг. 5 - вращающееся кольцо торцового уплотнения с лыской; на фиг. 6 - вид Г на фиг. 5; на фиг. 7 - вид Д на фиг. 5.

Торцовое уплотнение состоит из корпуса 1, скрепленного с крыщкой 2. Внутри корпуса 1 и крышки 2 на втулке 3 вала 4 через упругие элементы - резиновые кольца 5 установлены вращающиеся кольца 6, поджимаемые пружинами 7 к неподвижным кольцам 8. Уплотнение втулки 3 по валу 4 осуществляется кольцом 9. Вращение вала на втулку 3 передается винтами 10.

Вращающиеся 6 и неподвижные 8 кольца трения установлены в обоймы 11 через упругие элементы - прокладки 12. Стенки 13 обойм 11, охватывающие кольца 6 и 8 трения по их наружным поверхностям, выполнены по длине доходящими до зоны 14 контакта колец 6 и 8 и имеют между торцами зазор S {фиг. 4). На торцах стенок 13 обойм 11 выполнены надрезы 15 с образованием язычков 16, отогнутых к кольцам трения 6 и 8, которые закреплянзт их в обоймах 11. На вращающихся кольцах трения 6 передний по направлению вращения вала 4 и прилегающий к язычку 16 конец 17 стенки 13 отогнут к кольцу б трения и образует направляющую перегородку 18, а другой конец 19 задний по направлению вращения и прилегающий к язычку 16 с другой его стороны, может быть отогнут в сторону корпуса 1, образуя козырек 20. Надрезы 15 могут быть и односторонними (фиг. 5--7). При этом на поверхности кольца 6 может быть выполнена лыска 21, к которой и отогнут передний по направлению вращения конец 17 стенки 13, который и закрепляет

5

кольцо 6 в обойме 11, а другой конец стенки 13 образует козырек 20.

Таким образо.м, между стенками 13 обоймы 1 и наружными поверхностями колец 6 и 8 пар трения образуются гидродинамические напорные полости 22. В корпусе 1 имеются отверстия 23 и 24 соответственно для входа и выхода уплотняющей жидкости.

Уплотнение работает следующим образом.

0 При вращении вала 4 движение передается через винт 10 на втулку 3, на которой установлены вращающиеся кольца 6, прижимаемые пружинами 7, давлением среды в аппарате и давлением уплотняющей жидкости к неподвижным кольцам 8, установленным в корпусе 1 и крышке 2 уплотнения. В полость корпуса 1 через отверстие 23 поступает уплотняющая жидкость, которая отводится из полости через отверстия 24. При вращении вала 4 козырьки 20 обой0 мы 11 вращающегося кольца трения 6 захватывают уплотняющую жидкость из полости корпуса 1 уплотнения, поступающую через отверстия 23. Благодаря действию гидродинамических сил, создаваемых в гидродинамических полостях 22, уплотняющая жидкость движется вдоль направляющей перегородки 18, протекает через зону 14 контакта колец 6 и 8 трения, создавая там давление, превыщающее давление в полости корпуса 1 уплотнения, и далее через отвер0 стия, образованные в неподвижных кольцах 6 язычками 16 и зазором S, жидкость из зоны 14 контакта колец трения направляется в полость корпуса 1 и через отверстия 24 отводится наружу. Благодаря этому осуществляется гидроподпор и устойчивая цир5 куляция уплотняющей жидкости, что улуч- 1пает смазку и охлаждение пар трения торцового уплотнения.

Геометрические размеры зон 14 контакта, язычков 16, козырьков 20 и направляющих перегородок 18 и их количество выбираются такими, чтобы обеспечить возникновение необходимых гидродинамических сил для создания давления гидроподпора в зоне 14 контакта колец пар трения и направленного потока жидкости для охлаждения и

5 смазки трущихся поверхностей пар трения торцового уплотнения.

0

20

6-6

Г5

8

Z/2.J

Фиг. 2

Вид Ь

15

16

го

19

15

Фаг А

фиг.5

20 21 22

Вид Г

17

бидД,

. 7