Торцовое уплотнение с регулируемым зазором Советский патент 1986 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотни- ельной технике, а именно к торцовым плотнениям многорежимных агрегатов.

Цель изобретения - повьшение наежности уплотнения за счет автомаизации регулирования величины зазо- ai.

На чертеже изображено торцовое плотнение с регулируемым зазором.

Уплотнение состоит из вращающегося 1 и невращакяцегося 2 колец трения, вторичных уплотнений 3,4 и 5, распооженных в корпусе 6, и поджимного элемента 7. Вторичные .уплотнения 3, 4 и 5 расположены на разных диаметрах ступеней и образуют камеры 8 и 9, соединенные каналами 10 и 11с источником давления среды (уплотняемой полостью 12). В каналы установлены узлы регулировки зазора, выполненные в виде клапанов 13 и 14, которые могут быть выполнены в виде оршеньков, перекрывающих проходше сечения каналов. Поршеньки имеют проточки 15 и 16, которые смещены относительно проходных сечений канаов 10 и 11, а при совмещении с ними соедЬн;1ют камеры 8 и 9 с уплотняемой полостью. Поршеньки 13 и 14. одними торцами взаимодействуют с уплотняемой средой, а другими торцами - с упругими элежнтами 17 и 18. При этом жесткости упругого элемента 18 больше жесткости упругого элемента 17. Невращающееся 2 кольцо трения имеет на уплотнительиой поверхности гидростатические камеры 19, соединенные дросселями 20 с уплотняемой полостью.

I,

Уплотнение работает следукнцнм образом.

При работе энергомашины гидростатическая камера 19 обеспечивает бесконтактную работу торцового уплотнения с определенным зазором между кольцами трения. Повышение давления в уплотняемой полости 12 (при переходе на наиболее напряженный режим) вызывает раскрытие уплотнения. Величина зазора определяется соотношением гидростатической силы, возникающей в щели уплотнения, и закрывающей силы, равной сумме усилия от поджимного элемента 7 и гидравлической силы от давления уплотняемой среды, определяемой диаметром расположения

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вторичного уплотнения. Повьшение уплотняемого давления в бесконтактном торцовом уплотнении вызывает преобладающий рост гидростатического усилия в щели, что приводит к раскрытию уплотнения. Повьшение уплотняемого давления приводит также к перемещению поршенька 13 относительно канала 10 и сжатию упругого элемента 17. При достижении значения давления уплотняемой среды величины, опреде-;- ляемой жесткостью упругого элемента 17, проточка 15 совмещается с каналом 10 н в камере 8 устанавливается давление, равное давлению уплотняемой среды. За счет этого прижимающая сила увеличивается, так как вторичное уплотнение 4 расположено на большем диаметре, чем уплотнение 3. В уплотнении устанавливается зазор, определяемый силой от среды, обусловленной разностью диаметров расположения вторичных зшлотнений 3 и 4. Жесткость упругого элемента 17 выбирается таким образом, чтойл при по- вьшгении уплотняемого давления клапан 13 сработал тогда, когда зазор в уплотнении превысит допустимую величину. Клапан 14 в это время пока закрыт, так как жесткость его упругого элемента 18 выше жесткости упругого элемента 17. При дальнейшем повьшении давления в уплотняемой полости 12 (при переходе энергомашины на другой режим работы), когда уплотнение начнет раскрьшаться, срабатывает клапан 14 и прижимающая сила увеличивается и определяется диаметром расположения вторичного уплотнения 5. Количество и размер камер определяется условиями работы уплотнения, т.е. диапазоном изменения уплотняемого давления. При понижении давления в уплотняемой полости 12 происходит обратный процесс. Клапан 14 под действием упругого элемента 18 перемещается и перекрывает канал 11. Высокое давление из камеры 9 стравится через вторичное уплотнение 5 и в камере установится давление окружающей среды, т.е. прижимающая сила определяется уже диаметром расположения вторичного уплотнения 4. При дальнейшем понижении давления в полости 12 закрывается клапан 13. Таким образом, осуществляется автоматическое регулирование величины за- вора уплотнения.

3 1247602 . 4

Количеством и размером камер мые величины зазоров в каждом и жесткостью упругих элементов из режимов работы энергомашины. клапанов можно обеспечить требуе