Уплотнительный узел вала Советский патент 1990 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится преимущественно к арматУростроению и предназначается для создания уплотнения по валу в арматуре, подлежащей к использованию на жерг&Т кч.ес.ких установках АЭС, которое позволяет повысить безопасность в обслуживании и надежность в работе уплотнения обеспечения прямого включения допол1

нительного канала отвода протечек только на время действия его вспомогательного уплотнения с использованием для этого элемента памяти в качестве инициативно-приводного устройства.

Целью изобретения является повышение безопасности в обслуживании и надежности в работе уплотнения вала путем обеспечения прямого включения дополнительно образованного канала отвода протечек только на время действ.ия вспомогательного уплотнения 5 по валуо

На фиг, 1 изображен уплотнитель- ный узел вала в положении после срабатывания, продольный разрез; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на Ю фиг, 3 - узел I на фиг о 1; на фиг. 4- уэел II на фиг о 3; на фиг. 5 - попе- речньй разрез Б-Б на фиг„ 1| на фиг„ 6 - узел III. на фиг. 1 , в положении до срабатывания./15

Уплотнительный узел вала (см, фиг о 1) содержит корпус 1 и кор- пусные детали: основание 2, вставку 3 и крышку 4, в- которых размещен вал 5 с втулкой 6, закрепляемой на 20 нем гайкой 7 и фиксируемой шпонкой 8,

Вал 5 имее т основное уплотнение, состоящее из сальниковой набивки 9, поджимаемой грунд-буксой 10, и торцовых колец 11,12, соответственно раз- 25 мещенных во втулке 6 и обойме 13, а также вспомогательное тшотнение, выполняемое гибко-упругой мембраной 14 по двум контактным поверхностям, образованным седловыми (контактньми) 30 кромками -15 на рад иа Ль но-конусных поверхностях 1бс

-Кольцо 12 через обокму 13, перемещаемую П.О щтырям 17 и уплотненную по . вставке 3, продольно поджш-шется до- з5 средством пружин 18 к кольцу 1 1 втулки 6 о

Канал 19|, выполненный для отвода озможных протечек рабочей среды (напр.имер газа) между кольцами

и 12, сообщается через штуцер вст.ав- и 3 со специальной системой сбора ротечек,, на чертеже не показанной

Во внутренней полости 20, образо- 45 анной гибко-упругой мембраной 14 (герметично уплотненной по основаию 2 или втулке 6 в зависимости от сполнения) размещено инициативно- риводное устройство с элементом 21 ,« амяти, выполненньм в виде кольца,, бладающе го в поперечном сечении пря- моугольно-эллипсной формой (см. фиг. 4 и 6), длинная ось которой размещена параллельно валу 5 и при нагреве, например, посредством электронагревателя 22, трансформирующимся по поперечному сечению в цилиндрическую форму (см, фиг. 1 и З).

Между двух радиальных конусных поверхностей 16 выполнена радиальная расточка 23 и образован йополнительиый канал 24 (для отвода возможных протечек по вспомогательному уплотнению вала), в котором расположен с пружиной 25 и винтом 26 нормально- закрытый клапан 27, уплотняющий седло 28 канала 24 до срабатьшания устройства,.

- Канал 24 сообщается с каналом 19 через промежуточные проходы 29 Эле- мент 21 памяти при-необходимости, комплектуется пружинным цилиндрическим кольцом 30, устанавливаемым во внутренней полости 20 (см. фиг. 3 и 4).

На фиг, 3 и 4 Изображен дополни- , тельный вариант исполнения уплотнитель ного узла вала, который позволяет сократить число корпусных деталей, объединяя основание 2 с корпусом 1 в одно целое, а также размес- .тить гибко-упругую мембрану 14 с элементом 21 памяти на втулке 6 вала 5 и перенести дополнительный канал 24 отвода протечек, с расположенным в нем нормально закрытым клапаном 27, в корпус 1 при условии установки нагрева.теля 22 во втулке 6 и введения скользящего электроконтакта 31,

Работа уплотнительного узла вала на создание вспомогательного уплотнения по нему, в случае необходимости (при возникновении аварийной ситуации - негерметично.сти его основ-- ного уплотнения, например, сальни- . ка 9), начинается с подачи управляющего сигнала на включение нагревателя 22

После достижения элементов 21. памяти, выполненным, например, из сплава никель-титан, температуры изменения формы, поперечное сечение последнего из прямоугольно-эллип- сного трансформируется в кольцевое, при этом гибкоупругая мембрана 14, выполненная, например, из термостойкой резины марки ИРП-1345, после отслеживания новой формы элемента памяти (с учетом растяжения мембраны) будет .поджата к контактным поверхностям, в результате чего и образуется вспомогательное уплотнение по валу 5 (с учетом втулки б)„

Одновременно с этим элемент 21 памяти, через гибкоупругую мембрану 14 путем прямого (непосредственного

кинематического взаимодействия с золотником нормально закрытого клапана 27 открывает его и, тем самым, сообщает дополнительный канал 24 (через промежуточные проходы 29) с каналом 19, соединенным с системой отвода протечек.

Во время работы вспомогательного уплотнения вала температура изменения формы элемента памяти поддерживается следящей системой автоматически, состоящей из термопреобразователя (термометра),, размещенного в районе элемента памяти, и реле включения-выключения, связанного с нагревателем (следящая система на чертеже не показана)

Включение вспомогательного уплотнения в уплотнительном узле вала (после ликвидации аварии, т.е. восстановления основного его уплотнения например, путем поднабавки или замены сальника 9) производится посредством отключения нагревателя 22,

При необходимости, для ускорения остьшания после отключения нагревателя 22, в конструкцию устройства (в районе нагревателя) рекомендуется .разместить термоспай с организацией подачи на него электронапряжения, т.е орг анизовать термохолодильник.

После остьшания элемента 21 памяти ниже температуры изменения формы, поперечное сечение последнего из кольцевого трансформируется в пря моугольно-эллипсное и при этом гибко упругая мембрана 14 после отслеживания новой формы элемента памяти (с учетом возвращения мембраны под действием упругих сил ее материала к первоначальной форме) отойдет от контактных поверхностей в результате чего снимается вспомогательное уплотнение по валу 5.

Одновременно с этим элемент 21 памяти совместно с мембраной 14 отходит от золотника нормально закрытого клапана 27, который в результате этого и под действием его пружин 25 уплотнится по седлу 28 и тем самьм перекроет дополнительный канал 24 и обеспечит отсечение канала 19, отводящего протечки (в противном случае отводились бы уже не протечки, а сама рабочая среда, так как вспомогательное уплотнение уже. раскрылось).

Формула изобретения

Уплотнительный узел вала преимущественно для арматуры энергетичес- ких установок, содержащий корпус и ; размещенный в его деталях вал с основным уплотнением, а также инициа- : тивно-приводное устройство с вспомогательным по валу уплотнением, име

ющим загерметизированную от рабочей

среды внутреннюю полость, образованную гибко-упругой мембраной, взаимодействующей с контактной поверхностью, и канал отвода протечек, о т личающийся тем, что, с целью повышения безопасности в обслуживании и надежности в раб,оте уплотнения вала, инициативно-приводное устройство выполнено в виде установленного во внутренней полости элемента памяти в форме полого кольца, охватьшающего вал, при этом продольная ось поперечного сечения кольца расположена параллельно оси вала и превышает поперечную и ось нагревателя, при этом контактная поверхность выполнена в виде радиально-конусных поверхностей с седловьми кромками у их вершин, между этими поверхностями выполнена радиальная расточка, причем расточка сообо ена с каналом отвода протечек дополнительные каналом, в котором установлен нормально закрытый запорный клапан,

а элемент памяти размещен с возможностью взаимодействия непосредственно через мембрану с золотником упомянутого клапана.

w2/

/7 Jf 2 . /

13

/fl

fy

,.j

12 3

Изобретение относится к области энергетического арматуростроения и предназначено преимущественно к использованию в арматуре, применяемой для установок АЭС, а также может быть использовано в машиностроении, с-удостроении и др. отраслях народного хозяйства для создания дублирующего уплотнения по валу. Позволяет повысить безопасность в обслуживании и надежность в работе уплотнения вала путем обеспечения прямого включения дополнительно образованного канала отвода протечек только на время действия вспомогательного уплотнения вала с использованием для этого элемента памяти в качестве инициативно-приводного устройства. Во внут- ранней полости 20 образованной гибко- упругой мембраной 14, размещено инициативно приводное устройство с элементом 21 памяти, выполненным в виде кольца, продольная ось которого размещена параллельно валу 5 и при нагреве, например, посредством электронагревателя 22 трансформирующимся по поперечному сечению в цилиндрическую форму. Между двух радиально конусных поверхностей 16 выполнена радиальная расточка 23 и образован дополнительный капал 24, в котором расположен нормально-закрытый клапан 27, уплотняющий седло 28 канала до срабатывания устройства. Канал 24 сообщается с каналом 19 через промежуточные проходы 29. После достижения элементом 21 памяти, выполненным, например, из сплава никель-титан, температуры изменения его формы, поперечное сечение трансформируется в кольцевое и при этом гибко- упругая мембрана 14, после отслеживания новой формы элемента памяти будет поджата к седловым поверхностям 15, в результате чего и образуется вспомогательное уплотнение по валу 5о 6 ил. € (Л с 4 со 00 со 4 О

Фиг.г

3/ 5 .

77

Составитель А, Лычкова Редактор Л Шишкова Техред М.Моргентал Корректор В Гирняк

Заказ 3328

Тираж 568

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ТТЗ ОЗЗ, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

21

фиг. 6

Подписное