Торцовое уплотнение Советский патент 1986 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнениям вращающихся валов машин, аппаратов и насосов химической и других отраслей промышленности.

Цель изобретения - повышение надежности торцовых уплотнений путем обеспечения равномерного износа, поверхностей колец трения.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое уплотнение, разрез, общий вид; ла фиг. 2 - то жеs когда уплотнительное кольцо состоит из нескольких равных по ширине кольцевых элементов.

Уплотнение состоит из корпуса 1, в котором установлено неподвижное 5 плотнительное кольцо 2 втулки 3 с вращающимся уплотнительным кольцом 4. Поджатие вращающегося уплотнитель ного кольца 4 к неподвижному кольцу осуществляется пружинами 5 и давлением уплотняемой среды.

Уплотнительные кольца 2 и 4 состоят из концентрично расположенных кольцевых элементов 6-8, установленных в металлические обоймы 9 и 10. Кольцевые.элементы, расположенные со стороны высокого давления (элементы 8 при давлении уплотняемой среды больше чем атмосферное .давление или элементы 6 при атмосферном давлении большем, чем давление уплотняемой среды), выполнены из материала с более высокой твердостью и износостойкостью, например из силицированных графитов С F О или ГАКК, а элемент 7 и элементы, расположенные со стороны низкого давления, вьтолнены из материала менее твердого и износостойкого, например из углеграфитов 211 - 1000 и других.

С целью достижения равномерного износа кольцевые элементы 6-8 выполнены разной ширины, причем ширина их уменьшается от элементов, расположенных со стороны высокого давления, в стороны элемента 7 с плоско- параллельными поверхностями трения. Таким образом, при давлении уплотняемой среды большем чем атмосферное давление ширина поверхности 11 кольцевого элемента больше ширины поверхности 12 следующего кольцевого элемента 13, а ширина поверхности 12 кольцевого элемента 13 больше 1пирины поверхности 14 кольцевого элемента 7 т.е. элемента с плоскопараллельными поввгрхностями трения.

10

20

25

221432

Уплотнение используют следующим образом.

Втулка 3, установленная на вращающемся валу, передает вращение уп- 5 лотнительному кольцу 4. При начальном значении уплотняемого перепада давления герметизация осуществляется на торцовых поверхностях кольцевых элементов 7 по поверхности 14. При повышении давления уплотняемой среды уплотнительные кольца 2 и 4 деформируются. Уплотнение обеспечивается на образовавшихся торцовых поверхностях 11 кольцевых элементов 15 В (фиг. 1).

При высоком давлении нагрузка на образовавшуюся торцовую поверхность кольцевого элемента выше чем на торцовую поверхность кольцевого элемента 7 при низком давлении. Но так как твердость и износостойкость кольцевого элемента 8 вьпяе чем кольцевого элемента 7 при работе поверхностей кольцевого элемента 8, не происходит износ поверхностей кольцевого элемента 7. В том случае, когда твердость кольцевого элемента 8 недостаточна, при работе уплотнения происходит износ поверхностей кольцевых элементов 7. и торцовая поверхность кольцевого элемента 7 приобретает конфигурацию (наклон) такой же поверхности кольцев ого элемента 8.

.При снижении давления герметизация будет осуществляться кромкой в ыработанной поверхности кольцевого элемента 7. Наступает разгерметизация уплотнения. При низком давлении, когда работает торцовая (плоская) поверхность кольцевого элемента 7, нагрузка и интенсивность износа поверхностей меньше, необходимо для создания равного износа по высоте 45(кольцевых элементов 7 применить менее

износостойкий материал. При выполнении уплотнительного кольца 2 из кольцевых элементов разной ширины (фиг., 2) равномерность износа pas- Si) личных поверхностей обеспечивается увеличением площади трения поверхностей, работающих при более высоком давлении.

Таким образом, применение более 55 твердых и износостойких материалов для кольцевых элементов, работающих при высоком давлении, по сравнению с менее износостойкими материалами

.Ю

40

при небольших давлениях, или выполнение кольцевых элементов различными

f 2981 1i

износ по высоте всех кольцевых элементов уплотнительного кольца.

12

Составитель В. Красильников Редактор Ю. Середа Техред О.Гортвай Корректор С. Черни

Заказ 1567/43

Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг. 2

Подписное