Устройство для многоступенчатого уплотнения вала Советский патент 1987 года по МПК F16J15/32 F04B39/00 

Изобретение относится к машиностроению и касается устройств для многоступенчатого уплотнения валов.

Цель изобретения - повышение на- дежности и долговечности уплотнения.

На фиг, 1 схематично изображено предлагаемое устройство, продольньй разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, в случае выполнения обоймы цельной; на фиг. 3 - то же, в случае выполнения обоймы составной из двух колец.

Устройство для многоступенчатого уплотнения вала содержит размещенный между полостями высокого и низкого давления пакет обойм 1-5, имеющих со стороны вала 6 кольцевые канавки 7-11 с расположенными в них манжетами 12-16, продольные камеры 17-20, выполненны е дифференциальными, кроме первой камеры 21, распол оженной со стороны полости (не показана) высокого давления, и установленные в камерах 17-21, с возможностью осе- вого перемещения плунжеры 22-26, причем камеры 17-21 при помощи радиальных каналов 27-30 сообщены с кольцевыми канавками 8-11, а первая камера 21 каналом 31 - с полостью высо- кого давления. При этом плунжеры 22- 25 выполнены дифференциальными, а участок (не показан) большего диаметра каждой камеры 17-20 инеет площадь поперечного сечения, равную пло щади поперечного сечения участка (не показан) меньшего диаметра соседней камеры 18-20 со стороны полости низкого давления (не показана), При этом каждая обойма 1-5, может быть вы- полнена из двух колец 32 и 33, кон- центрично расположенных относительно друг друга и ограничивающих камеру 21 и дифференциальные камеры 17- 20, а каждый плунжер 22-25 - в виде дифференциального кольца 34,

Кроме того, вал 6 со стороны полости низкого давления уплотнен манжетами 35 и 36-, каждая из манжет 12-16 35 и 36 снабжена усом (не показано), а подача уплотняющей жидкости в устройство осуществляется по каналу 37 через полость 38.

Устройство работает след ующим образом.

В случае, если давление уплотняемой среды со стороны полости высокого давления превысит начальное давление уплотняющей жидкости, плунжер, площадь поперечного сечения которого с обоих торцов одинакова, перемещается в сторону камер 17 и сжимает уплотняющую жидкость в полости 8 между манжетами 12 и 13 до некоторого давления, равного давлению уплотняемой среды. Ус манжеты 12 оказывается прижатым к валу 6 только силой собственной упругости, что достаточно для того, чтобы уплотняемая среда не проникла в полость 8.

При дальнейшем росте величины давления со стороны полости высокого давления усилие от уплотняющей жидкости на плунжер 22 со стороны камеры 21 превышает усилие уплотняющей жидкости со стороны камеры 17, и последний перемещается в сторону камеры 17 и сжымает жидкость между ма 1жетами 13 и 14 до некоторого давления, меньшего давления на этот плунлсер 22 со стороны камеры 21 на величину, пропорциональную увеличению площади поперечного сечения участка большего диаметра плунжера 22 по отношению к его участку меньшего диаметра,

Аналогичный процесс происходит по мере возрастания величины давления со стороны полости высокого давления и для плунжеров 23-25.

При этом давление уплотняющей жидкости в полости 38 между манжетами 35 и 36 в течение всего цикла изменения давления уплотняемой среды со стороны полости высокого давления постоянное, а ус манжеты 36 как и ус манжеты 12 находится под статическим перепадом давления. Основной пульсирующий перепад давления распределяется между манжетами 13 и 35.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет благодаря несжимаемости и текучести уплотняющей жидкости, в каждьм момент возрастания давления у:алотняемой среды передавать его действие плунжерам с уменьшением давления жидкости в соответствующих камерах пропорционально увеличению площадей поперечного сечения последних, что обеспе-. чивает повышение надежности и долговечности устройства. Формула изобрет-ения

1„ Устройство для многоступенчатого уплотнения вала поршневого компрессора, содержащее размещенный между полостями высокого и низкого давления пакет обойм, имеющих со сторон вала кольцевые канавки с расположенными в них уплотнительными манжетами, продольные камеры, выполненные дифференциальными, кроме первой камеры, расположенной со стороны полости высокого давления, и установленные в камерах с возможностью осевого перемещения плунжеры, причем камеры при помощи радиальных каналов сообщены.с кольцевыми канавками, а первая камера - с полостью высокого давле- ния, отличающееся тем, 4fo, с целью повьппения надежности

и долговечности, плунжеры выполнены дифференциальными, а участок большего диаметра каждой камеры имеет площадь поперечного сечения, равную площади поперечного сечения участка меньшего диаметра соседней камеры со стороны полости низкого давления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая обойма выполнена составной из двух колец, концентрично расположенных относительно друг друга и ограничивающих дифференциальную камеру, а каждый плунжер - в виде дифференциального кольца.

Изобретение относится к области компрессоростроения и позволяет повысить надежность и долговечность .уплотнения. Плунжеры 22-25, установленные в продольных камерах, выполнены дифференциальными. Площадь поперечного сечения участка большего гг 26 1 21 А Сторона бь/сакого давления й диаметра каждой камеры 17-20 равна площади поперечного сечения участка меньшего диаметра соседней камеры 18-20 со стороны полости низкого давления. Каждая обойма 1-5 размещенного между полостями высокого и низкого давления пакета обойм м.б. выполнена составной из двух колец. Кольца концентрично расположены относительно друг друга и ограничивают дифференциальную камеру 21. Каждый плунжер 22-25 м.б. выполнен в виде дифференциального кольца. Благодаря несжимаемости и текучести уплотняющей жидкости в каждьй момент возрастания давления уплотняемой среды его действие передается плунжерам устройства с уменьшением давления жидкости в соответствующих камерах пропорционально увеличению площадей поперечного сечения последних. 1з.п. ф-лы, 3 ил. 20 113 2 925 Сторона Hi/j/сого давления Р € (Л со со vl ел со фиг.1

7J

фи8.2

fl - ft

32

фас .З

Редактор Ю. Середа

Составитель В, Федоров Техред Л.Сердюкова

Заказ 4111/32Тираж 811Подписное

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

Корректор Н.КорОЛЬ