Торцовое уплотнение Советский патент 1987 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к машинострое- Нию, в частности к торцовым уплотнениям вращающихся валов, и может быть использовано в уплотнительных узлах химических насосов.

Цель изобретения - повышение долговечности конструкции, упрощение сборки и снижение габаритов за счет того, что средство предварительного прижатия зафиксировано на цилиндрической базовой поверхности от перемещения в сторону высокого давления.

На фиг. 1 изображена конструкция торцового уплотнения; на фиг. 2 - средство предварительного прижатия; на фиг. 3 - схема положения элементов конструкции в рабочем положении (при нагружении давлением Р); на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - схема положения элементов без нагрузки давлением; на фиг. 6 - схема выполнения аксиально-подвижной обоймы и вторичного уплотнения.

Торцовое уплотнение состоит из неподвижного I и вращающегося 2 уплотнительных колец. Уплотнительное кольцо 1 аксиально-подвижно по цилиндрической базовой поверхности 3 и установлено в аксиально-подвижной обойме 4, образующей зам- кнутую полость с раздмещенным в ней сред- ство.м 5 предварительного прижатия, зафиксированным на цилиндрической базовой поверхности 3 от перемещения в сторону высокого давления. Для герметизации полости со средством 5 предварительного прижатия предусмотрено вторичное уплотнение 6.

Средство предварительного прижатия выполнено в виде упругого кольца 7 волнистой фор.мы и упругого элемента 8. Участки упругого кольца, вогнутые со стороны уплотнительных колец 1 и 2, служат упорами для упругого элемента 8, а внутренние кромки выпуклых участков контактируют с цилиндрической базовой поверхностью 3, фиксируя .кольцо от перемещения в сто)ону высокого давления.

Торцовое уплотнение работает следующим образом.

В рабочем положении давление уп.лот- няемой среды Р на аксиально-подвижную обойму 4 передается через средство 5 предварительного прижатия на уплотнительные кольца 1 и 2. Под действием осевого усилия упругое кольцо 7 и упругий элемент В сжимаются, уменьщая свою кривизну, и внутренние кромки вьщуклых участков упругого кольца 7 (со стороны уплотнительных колец) выходят из зацепления с базовой поверхностью 3.

При снижении давления упругое кольцо

7приобретает первоначальную форму. Характеристики кольца 7 и упругого элемента

8выбираются так, что фиксация кольца 7 внутренними кромками выпуклых участков происходит при сохранении остаточной упругой деформации элемента 8, т.е. кон0

5

0

5

0

5

0

такт кольца 7 с базовой поверхностью должен происходить при деформациях соответствующих участкам характеристик FK и Fy правее точки их пересечения (фиг. 2). В этом случае упругое кольцо 7 зафиксировано от осевого перемещения в сторону уплотняемой среды, а упругий элемент 8 осуществляет предварительное прижатие.уплот- нительных колец 1 и 2.

Упругий элемент 8, взаимодействуя с вогнутыми участками кольца 7, обеспечивает дополнительное усилие для его фиксации на базовой поверхности, кроме собственной упругости кольца 7. Фиксация упругого кольца 7 осуществляется внедрением острых кромок в базовую поверхность 3.

Регулировка положения аксиально-подвижных частей производится поджатие.м аксиально-подвижной обоймы и требуется только в период сборки уплотнения.

Вторичное уплотнение 6 может быть выполнено в виде манжеты и являться дном аксиально-подвижной обой.мы. Этот вариант исполнения отличается простотой и может быть рекомендован для работы при малых величинах уплотняемого давления.

Техническое рещение позволяет повысить долговечность торцового уплотнения за счет улучщения условий работы вторичных уплотнений, обеспечения стабильности силовых характеристик упругого элемента при износе уплотнительных - колец или относительных смещениях вала и корпуса; уменьшить на 10% осевой размер уплотни- тельного узла, исключив необходимость установки упругих элементов высоты для обеспечения пологих характеристик. Возможность фиксации упругих эле.ментов в произвольном положении по оси вала позволяет упростить сборку и исключить необходимость точной регулировки положения деталей узла.

Формула изобретения

1. Торцовое уплотнение, содержащее неподвижное и вращающееся уплотнительные кольца, одно из которых, аксиально-подвижное относительно цилиндрической базовой поверхности, установлено в аксиально-подвижной обойме, образующей замкнутую но. юсть с )азме1ценн1)м в ней средством предварительного прижатия уплотнительных колеги отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности конструкции, упрощения сборки и снижения габаритов, средство предварительного прижатия зафиксировано на цилиндрической базовой поверхности от перемещения в сторону высокого давления.

2. Уплотнение по п. I, отличающееся тем, что средство предвар.чтельного прижатия выполнено в виде упругого кольца волнистой формЕ) и упругого элемента, причем

участки упругого кольца, вогнутые со стороны уплотнительных колец, служат упорами для упругого элемента, а внутренние

кромки выпуклых участков упругого кольца контактируют с цилиндрической базовой поверхностью.

Фиг. 2

Фиг.З

ФигЛ

г 1

5 6

Фиг. 5

Редактор Н. Тупица Заказ 3471/41

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, 4

Фиг. 6

Составитель И. Пащенко Техред И. ВересКорректор А. Тяско

Тираж 81 1Подписное

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в уплотнительных узлах химических насосов. Цель изобретения состоит в повышении долговечности конструкции, упрощении сборки и снижении габаритов. Уплотнительное кольцо 1 аксиально-подвижно по цилиндрической базовой поверхности 3 и установлено в аксиально-подвижной обойме 4, образующей замкнутую полость с размещенным в ней средством предварительного при- жати я 5, зафиксированным вдоль цилиндрической базовой поверхности 3 от перемещения в сторону высокого давления за счет внедрения острых кромок в базовую поверхность. Для герметизации полости со средством предварительного прижатия предусмотрено вторичное уплотнение 6. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л 00 ьо 00 О5 го О5 Фиг. 1 J