Торцовое уплотнение Советский патент 1988 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнениям валов химических машин и аппаратов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - поБьш1ение долговечности работы уплотнения за счет поддержания стабильного режима работы,

На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение, разрез, рабочее положение; на фиг. 2 - средство ввода и вывода колец трения из контакта при нормальном режиме работы уплотнения; на фиг. 3 - то же, при нестационарном режиме (перегреве).

Уплотнение состоит из корпуса 1 со штуцерами подвода 2 и отвода .3 запирающей жидкости и штуцерами под- вода 4 и отвода 5 охлаждающей жидкости.

В камере 6 гидроподпора, ограниченной корпусом 1 и вращающейся на валу втулкой 7, установлены подвиж- ные 8 и неподвижные 9. кольца трения. Герметизация по корпусу и втулке осуш,ествляется с помощью резиновых колец 10.

Во втулке 7 равномерно по окружности расположены пружины 11, упираю щиеся в буртики подвижных колец 8 трения, прижимая их к неподвижным 9. Вращение с втулки 7 передается подвижным кольцам В трения посредством двух монтажных планок 12. На втулке 7 расположено средство 13 ввода и вывода колец трения из контактного взаимодействия, закрепленное на втулке винтом 14.

Средство ввода и вывода колец тре ния из контакта выполнено из материала, обладающего обратимым эффектом запоминания формы. Свойства материал обеспечивают высокую скорость срабатывания средства и другие его техни- ческие характеристики. Например, для сплава титан - никель (54-56% никель остальное титан) предел прочности 87 кгс/мм , предел выносливости на базе 10 циклов 49 кгс/мм , интервал температур фазового перехода (мар- тенситного превращения) (+40)-(+60) С плотность 6,41 г/см, степень пластической деформации при изготовлении деталей 8-15% при обеспечении 20% возврата формы.

Уйлотнение работает следующим образом.

Вращение с вала передается втулке

7через планки 12 кольцами 8 и 9 трения. В камеру 6 гидроподпора подается запирающая жидкость, в рубашку охлаждения - охлаждающая жидкость. При разогреве жидкости и колец трения в камере 6 гидроподгюра до температуры Bbmie предельно допустимой (вьпие 80 с) срабатывает средство 13 ввода и вывода колец трения из контакта, выполненное из материала, обладающего эффектом обратимой терми ческой памяти формы.

Изделие из этого материала сплава меняет свою форму с изменением температуры.

После соответствующего обучения сплавы с памятью способны самопроизвольно одну форму принимать при охлаждении и другую при нагреве. Это свойство носит название обратимого эффекта памяти формы. При температуре Т М п (М п температура конца прямого мартенситного превращения) заготовка получает определенную форму, которая соответствует конфигурации уплотнения при разомкнутых кольцах трения (фиг. 3). После охлаждения до температуры Т А|(Ац- температура начала обратного мартен- ситного превращения) уплотнение принимает первоначальную форму (как после деформации) и соответствует конфигурации при контактирующих кольцах трения (фиг. 2), а при последующем нагреве вновь приобретает форму, приданную при Т : М„. При дальнейшем циклировании температуры эффект повтряется вновь.

Эффект обратимой памяти в сплавах может наблюдаться многократно (например, для сплава Ti 55%, Ni 45% несколько миллионов циклов) без каких-либо заметных необратимых изменений в структуре и свойствах металла .

Загнутые концы 15 средства ввода и вывода колец трения из контакта прижимаются к выступам обойм колец

8трения и они выходят из контакта, образуя зазоры е.

Начинается интенсивньш проток запирающей жидкости через зазоры е стыков колец трения, отводимой через уловитель 16. Происходит охлаждение, рабочий восстанавливается - средство ввода и вывода колец трения из контакта вновь отходит от выстуНОВ обойм (приобретает вторую запоминаемую форму), кольца трения входят в контакт, и уплотнение опять работает в нормальном режиме.

Формула изобретения

Торцовое уплотнение, содержащее кольца трения, установленные через вторичные уплотнения в корпусе и на втулке вала, отличающееся тем, что, с пелью повьш1ения долговечности уплотнения, оно снабжено средством ввода и вывода колец

трения из контактьгого взаимодейст-

ВИЯ, выполненным в виде укрепленной

на втулке вала пластины с загнутыми концами, обхватывающими выступы обойм колец трения, выполненной из материала, обладающего эффектом

обратимой термической памяти формы.

Изобретение относится к уплотнениям валов, химических машин и аппаратов, может быть использовано в химической и других отраслях про- мьшшенности и позволяет повысить долговечность уплотнения. На втулке 7 вала укреплено средство ввода и вывода 13 колец трения из контактного взаимодействия, выполненное в виде пластины с загнутыми концами, обхватывающими выступы обойм колец трения 8. Пластина выполнена из материала, обладающего эффектом обратимой термической памяти формы, и при перегреве пары трения загнутые концы 15 npi-шимаютсй к выступам обойм колец трения 8, Кольца выходят из контакта, образуя зазоры. Происходит охлаждение и рабочий режим восстанавливается. 3 ил. S (Л 4 to СП

Фиг.г

Фиг.З