Торцовое гидростатическое уплотнение Советский патент 1986 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплот- нительной технике -и может быть использовано для уплотнения агрессивных сред, горячих жидкостей в турбомашиностроении, в уплотнениях механизмов, работающих в морской воде и на больших глубинах, и т.д.

Целью изобретения является повышение надежности и эффективности работы уплотнения на нерасчетных режимах работы машины за счет уменьшения протечек запирающей жидкости.

На фиг о 1 изображено уплотнение разрез, на фиг. 2 - вид А на фиг,1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Уплотнение содержит неподвижное кольцо 1 с каналом 2 для подвода запирающей жидкости в торцовую щель 3 и два вращающихся кольца (аксиально подвижный диск 4 и жестко закреп ленное на валу 5 кольца 6), соединенных между собой пружиной 7. Межд кольцами образована кольцевая замкнтая полость 8, уплотненная упругим кольцом 9 для предотвращения проте- чек запирающей жидкости при работе уплотнения между двумя вращающимися кольцами. Диск зафиксирован от проворота в окружном направлении штифтом 10 и выполнен с осевыми от- верстиями 11, соединяющими торцовую щель с кольцевой полостью. На торцовой поверхности диска выполнены кольцевые концентричные канавки 12, расположенные напротив выхо- да из канала для подвода запирающей жидкости, и канавки 13 - на входе в осевые отверстия в диске, разделяющие торцовую поверхность диска на торцовые пояски 14-16 причем высота Ь пояска 15 меньше высот h и hj, поясков 14 и 16.

В кольце, жестко закрепленном на валу, выполнены -осевые разгрузочные отверстия 17, суммарная площадь которых меньше суммарной площади освых отверстий в диске, причем часть разгрузочных отверстий расположена на разнь х по величине диаметрах. Диаметр D, расположения вьссодного канала запирающей жидкости меньше диаметра D расположения отверстия в диске, который, Б свою очередь, меньше диаметра D расположения ра грузочных осевых отверстий в жестко закрепленном кольце.

Работа уплотнения происходит сле- дуюш,им образом.

При невращающемся вале герметичность ушютнения обеспечивается контактом поверхностей подвижного диска 4 и неподвижного кольца 1 с помощью пружин 7. При враЕ1ении вала запирающая жидкость под давлением, превышающим давление уплотняемой среды подается по каналу 2 в торцовую щель 3, попадает в канавку 12 диска 4, откуда незначительная часть просачивается по торцовой щели в уплотняемую среду, а основная масса попадает мимо пояска 15 в канавку 13 к далее по отверстию 11- в полость . 8, где под действием центробежных сил образуется жидкостное кольцо, которое воздействует на диск, регулируя, таким образом, необходимую величину торцовой щели .

При изменении давления уплотняемой среды величина торцовой щели изменяется. В результате изменяется количество жидкости, поступающее мимо пояска 15 в канавку 13 и далее через отверстия 11, которые расположены на большем диаметре, чем .а 2, в полость 8. Расположение на разных диаметрах упомянутых отверстий и канала необходимо для обеспечения возможности регулирования количества жидкости, поступающей в полость, в зависимости от изменения величины торцовой щели. При увеличении количества жидкости в полости 8 она, находясь под действием центробежных сил, сильнее давит на подвижный диск 4, который под действием этой силы смещается, уменьшая величину торцовой щели, а вместе с тем и количество жидкости поступающей в эту полость возле пояска. С другой стороны, оставшаяся в полости жидкость выбрасывается из нее через разгрузочные . отверстия, которые располагаются на диаметре, большем диаметра расположения отверстий в диске для обеспечения возможности разгрузочного зф- фекта.. Для большей чувствительности уплотнения часть разгрузочных отверстий расположена на разных по величине диаметрах.

Запирающая жидкости

В 6 i. а 13 it, 17.

f

rtrx

Уплотняемая среда

Фиг.

Видб

ВШШШ Заказ 983/45

Фшшап ШШ г.Ужгород, уя.Проектная, 4

Фиг.З

Тираж 880 Подписное