Уплотнение вращающегося вала Советский патент 1987 года по МПК F16J15/44 

to

Изобретение относится к уплотни- тельной технике и может быть использовано в насосах, компрессорах и турбоагрегатах .

Цель изобретения - повьшение надежности уплотнения путем демпфирования колебаний уплотнительного кольца и поддержания его концентричного положения относительно вала пружинными элементами.

На фиг.Л показано предлагаемое уплотнение, общий вид в разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг,1.

Уплотнение содержит корпус 1 , пла- -5 вающее уплотнительное кольцо 2, уста- . новленное с зазором по валу 3 и имеющее возможность осевого и радиального перемещений. Между корпусом 1, плавающим уплотнительным кольцом 2 и 20 валом 3 установлены демпфирующие элементы в виде наборов спиральных пружин 4 и 5, .причем наружные крицы спиральных пружин 4 зафиксированы в проточке 6 корпуса 1, а наружные концы спиральных пружин 5 - в проточке 7 уплотнит-ельного кольца 2.

Направление витков спиральных пружин 5 от их наружной части к внутренпружины 5 и отсутствии нагрузок на них при смеп;ении вала. Кроме того, надежность уплотнения повьпиается за счет установки демпфирую дих элементов в виде набора спиральных пружин 4, которые при появлении условий, приводящих к неустойчивой работе плавающего кольца 2, поглощают энергию его колебаний. Для уменьшения угловых колебаний плавающего кольца спиральные пружины 4 и 5 установлены со смещением к противоположным торцам плавающего кольца 2. При возникновении угловых колебаний (перекосов) плавающего кольца относительно вала такое смещение позволяет восстановить концентричное положение плавающего кольца 2 относительно вала 3,.

.Формула изобретения

1. Уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, плавающее уплотнительное кольцо с кольцевой проточкой на внутренней поверхности и располо- 25 женными в ней демпфирующими элементами, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности, демпфирующие элементы вьшолнены в виде мно- говиткб вых спиральных пружин, зафикней противоположно направлению враще- 30 сированных внешними концами в кольце- ния вала. Свободные концы спиральньтх вой проточке плавающего уплотнительного кольца, с направлением витков, противоположным направлению вращения вала, а свободными концами взаимодей- 35 ствующими с уплотняемым валом, причем свободные концы смещены между

пружин 4 и 5, взаимодействующие соответственно с уплотнительным кольцом 2 и валом 3, смещены по окружности вала 3 относительно друг друга на равные промежутки.

Уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала 3 и взаимодействии кто со спиральными пружинами 5 силы трения раскручивают их и при этом увеличивается кольцевой радиальный зазор между валом 3 и спиральными пружинами 5. Эксцентричное смещение вала 3 не вызы.вает нагрузок в месте его контакта со спиральным, пружинами 5, так как их витки при наличии послойных зазоров податливы в радиальном

собой по поверхности вала равномерно. 2. Уплотнение поп.1, отлича ющееся тем, что на внутренней

40 поверхности корпуса выполнена кольцевая проточка, в которую введен демпфирующий элемент в виде многовитковых спиральных пружин, наружными концами зафиксированных в кольцевой проточке

45 корпуса, с направлением витков, совпадающим с направлением вращения вала, а свободными концами взаимодействующими с плавающим уплотнительным кольцом. I направлении, кроме того, предусмотре- 59 3. Уплотнение по пп. 1 и 2, о т на установка спиральных пружин 5 таким образом, что их свободные концы смещены по поверхности вала относительно друг друга на равные промежутки. Уплотнение имеет меньшие протечки за счет сопротивления щели на большой длине. Его надежность повьплается за счет автоматического увеличения зазора при касании вала 3 О спиральные

пружины 5 и отсутствии нагрузок на них при смеп;ении вала. Кроме того, надежность уплотнения повьпиается за счет установки демпфирую дих элементов в виде набора спиральных пружин 4, которые при появлении условий, приводящих к неустойчивой работе плавающего кольца 2, поглощают энергию его колебаний. Для уменьшения угловых колебаний плавающего кольца спиральные пружины 4 и 5 установлены со смещением к противоположным торцам плавающего кольца 2. При возникновении угловых колебаний (перекосов) плавающего кольца относительно вала такое смещение позволяет восстановить концентричное положение плавающего кольца 2 относительно вала 3,.

-5 20

.Формула изобретения

1. Уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, плавающее уплотнительное кольцо с кольцевой проточкой на внутренней поверхности и располо- 25 женными в ней демпфирующими элементами, отличающееся тем, что с целью повьш1ения надежности, демпфирующие элементы вьшолнены в виде мно- говиткб вых спиральных пружин, зафиксобой по поверхности вала равномерно. 2. Уплотнение поп.1, отличающееся тем, что на внутренней

40 поверхности корпуса выполнена кольцевая проточка, в которую введен демпфирующий элемент в виде многовитковых спиральных пружин, наружными концами зафиксированных в кольцевой проточке

45 корпуса, с направлением витков, совпадающим с направлением вращения вала, а свободными концами взаимодейличающееся тем, что демпфи- элементы в корпусе и плавающем уплотнительном кольце смещены в осевом направлении к противоположным тор- 55 дам плавающего уплотнительного кольца, причем демпфируюпще элементы в плавающем уплотнительном кольце расположены со стороны уплотняемого объема .

1302065

А-А

5

Редактор О.Бугир

Фт J

Составитель В.Краснльников Техред Н.Глущенко Корректор Е.Рошко

Заказ 1202/37Тираж 812Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, Д

Изобретение относится к уплотни- тельной технике и может быть использовано в насосах, компрессорах и турбоагрегатах. Цель - повышение надежности и снижение протечек уплотняемой среды за счет демпфирования колебаний уплотнительного кольца и поддержания его концентричного положения относительно вала. Уплотнение содержит корпус 1, плавающее уплотнительное кольцо 2, установленное с зазором по валу 3. Между корпусов 1, плавающим уплот- нительным кольцом 2 и валом 3 установлены демпфирующие элементы, выполненные в виде многовитковых спиральных пружин 4 и 5. При вращении вал 3 взаимодействует со спиральными пружк- нами 5, раскручивает их, при этом увеличивается кольцевой радиальный зазор между валом 3 и спиральными пружинами 5. При неустойчивой работе уплотнительного кольца 2 спиральные пружины 4 демпфируют колебания и улучшают режим работы. Угловые колебания уплотнительного кольца уменьшаются за счет того, что наборы спиральных пружин 4 и 5 разнесены в осевом направлении к противоположным торцам уплотнительного кольца. 2 з.п. ф-лы, 3 ил, (Л Фиг.1