Уплотнение вращающегося вала Советский патент 1988 года по МПК F16J15/44 

СО Од

00

113

Изобретение относится к уплотни- тельной технике, в частности к уплотнениям вращающихся валов плавающими кольцами.

Цель изобретения - повыщение надежности работы путем температурного и гидродинамического саморегулирования уплотнительных зазоров.

На фиг.1 изображено предлагаемое уплотнение; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Уплотнение содержит корпус 1, внутреннее 2 и наружное 3 плавающие кольца, установленные на валу 4 с уплотнительными зазорами 5 и зафиксированные от окружного проворота шпонкой 6. Для подвода затворной жидкости предусмотрена камера 7. Плавающие кольца выполнены составными из нескольких сегментов 8, которые снабжены по торцам выступами 9 и 10, выполненными на разных диаметрах. Между сегментами 8 установлены промежуточные вставки 11, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала колец 2 и 3. Уплотнение снабжено пружинами 12 с направляющими штифтами 13 предназначенными для предварительного поджатия плавающих колец 2 и 3 к торцовым поверхностям корпуса 1.

Уплотнение работает следующим образом.

При работе машины затворная жид- кость подается в камеру 7 под давлением, превышающим давление уплотняемого газа. При этом затворная жидкость, дросселируясь в уплотнительных зазорах 5, препятствует утеч- ке компримируемого газа. При переходе машины на другой режим, например вращение пала 4 с более высокой частотой, повышается тепловыделение за счет трения в зазоре 5. При этом прогреваются сегменты 8 плавающих колец 2 и 3 и промежуточные вставки 11, причем последние, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у ма- териала плавающих колец 2 и 3, расширяются быстрее, чем кольца 2 и 3. Это приводит к воздействию на выступы 9 и 10 и изменению толщины клина рабочей среды, например масла, а со- ответственно, и к изменению величины зазора 3 между валом 4 и сегментами 8. С температуры и увеличением зазора 5 несколько повышается

расход масла, что увеличивает тепло- съем и предотвращает появление коксования масла и задирание колец. Чем больше нагружается уплотнение, тем большим является тепловыделение и больше увеличивается угол масляного клина, повышая тем самым эффект саморегулирования, который автоматически определяется температурным состоянием уплотнения. При снижении частоты вращения вала 4 восстанавливается первоначальная величина зазора 5 между валом 4 и плавающими кольцами 2 и 3.

Таким образом, предлагаемая конструкция уплотнения вращающегося вала обладает более высокой надежностью за счет саморегулирования величины зазора между валом и плавающими кольцами, что обеспечивает оптимальный тепловой режим уплотнения, повышает его несущую и центрирующую способность, а также противозадирные свойства. Кроме того, такое вьшолне- ние конструкции уплотнения позволяет уменьшить гарантированную величину зазора между плавающими кольцами и валом и тем самым значительно повысить уплотняющую способность уплотнения. Саморегулирование величины зазора позволяет уменьшить износ плавающих колец, а значит увеличить ресурс работы.

Формула изобретения

Уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, внутреннее и наружное плавающие кольца, установленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота в камере, заполненной затворной жидкостью под давлением, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы путем температурного и гидродинамического саморегулирования уплотнительных зазоров, плавающие кольца выполнены составными из нескольких сегментов, при этом сегменты по торцам снабжены выступами, выполненными на разных диаметрах, между которыми установлены промежуточные вставки, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала плавающих колец.

TV ГТ

3 П 2 в 4 U2.1

Изобретение относится к уплот- нительной технике, в частности к уплотнениям вращающихся валов плавающими кольцами. Цель изобретения - повышение надежности работы путем температурного и гидродинамического саморегулирования уплотнительных зазоров, Уплотнение содержит корпус, внутреннее и наружное плавающие кольца, yf тановленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота шпонкой в камере, заполненной затворной жидкостью под давлением. Плавающие кольца выполнены составными из нескольких сегментов, которые по торцам снабжены выступами, выполненными на разных диаметрах. Между выступами установлены промежуточные вставки из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала пяаваю- щих колец. При работе уплотнения происходит нагрев сегментов и промежуточных вставок за счет тепловьщеления в уплотняемых зазорах, при этом за счет большего температурного расширения вставок происходит саморегулирование угла жидкостного клина в зависимости от температурного состояния уплотнения. 2 ил. (Л

11

Ю