Уплотнение вращающегося вала Советский патент 1989 года по МПК F16J15/44 

Изобретение относится к уплотни.- тельной технике, в частности к конструкциям плавающих уплотнений вращающихся валов, и может быть использовано в насосостроении и компреюсо- ростроении.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг. I изображено предлагаемое уплотнениеJ на фиг. 2 - уплотне кие с дополнительным кольцом,, имеющим наружную сферическую и внутреннюю коническую поверхности.

Уплотнение содержит корпус 1, заполненный запорной жидкостью, на- ружное 2 и. внутреннее 3 плавающие кольца, установленные с зазором 4 относительно вала 5,, средство для торцового уплотнения и демпфирования j которое вьтолнено в виде снабженного уплотнительным 6 и дем- пфирзпощим 7 буртами дополнительного кольца 8j установленного в кольцевой камере 9, вьшолненной в торцо- В ой части наружного кольца 2, Дополнительное кольцо 8 может быть сопряжено с наружньЕ - кольцом 2 по тороидальным 1 О .поверхностям, расположенным в центре масс i нару7к- ного 2 и дополнительного 8 колац, а на внешней поверхности последнего вьтолнена кольцевая проточка 12 с установленным з ней уплотнитель- ным кольцом 13, Дополнительное кольцом 8 может быть вьтолнено со сферической i 4 и конической 15 внутренними поверхностями, сопряженными соответственно с внутренней цилищг- рической поверхностью 1 б камеры 9 и сферической поверхностью 17 торцового участка наружного кольца 2, причем на торцовой поверхности дополнительного кольца вьшолнена кольцевая проточка 18 с установленным в ней уплотнительным кольцом 19,

Уплотнение вращающегося вахш работает следующим образом.

При работе машины под действием перепада давления на уплотнение плавающее кольцо 3 за счет гидродшшми- ческих сил .вспльгоает и занимает положение относительно вала 55 близкое к концентричному. Под действием сил давления рабочей среды нарухшое плаваюа ее кольцо 2 деформируется и таким образом автоматически обеспечивается саморегулирование степени конфузорности радиального зазора 4

514152

между валом 5 и плавающим кольцом 2. При этом дополнительное кольцо 8 буртами б поджимается к корпусу 1, обеспечивая таким, образом герметичность стыка, а уплотнительное кольцо 13 обеспечивает уплотнение стыка между двумя кольцами 2 и 8 при вращении вала 5. Гидродинамически

JQ разгруженное в осевом направлении наружное кольцо 2 благодаря незначительной силе трения в тороидальном соединении поверхностей 7 и 9 сво - бодно отслеживает радиальные пере1. мещения вала 5, дополнительное кольцо 8 демпфирует его радиальные вы- .сокочастотные колебания. Выполнение дополнительного кольца В со сферической 4 и конической 15 поверх Q ност.ями еще больше повьппает центрирующую способность уплотнения и позволяет самоустановку дополнительного кольцо 8 в кольцевой камере в зависимости от перепада давлений, действую25 щик на данное кольцо. При этом на дополнительное кольцо 8 действует момент силы, прижимающий уплотни- тельный бурт 6 к торцовой стенке корпуса 1, сферическую поверхность 14

2Q к внутренней цилиндрической поверхности 16 камеры 9 и сжимает уплотнительное кол-ьцо 19, что предотвращает протечку уплотняемой среды в местах стыка обоих колец.

5

При этом опорной поверхностью

приложения момента сил является сферическая поверхность 17 торцового участка наружного кольца 2.

40

Таким образом, предлагаемое уплотнение вращающегося вала обладает более высокой надежностью за счет имеющейся возможности отслеживания

,ij радиальных колебаний вала и саморегулирования величины конфузорности радиального зазора межд;у вращающимся валом и плавающим кольцом. Кроме того 5 такое вьтолнение конструкции уплотнение позволяет уменьшить гарантированную величину зазора между плавающим кольцом и валом при сохранении надежности работы уплотнения и тем самым повысить уплотняющую способность уплотнительного узла. Саморегулирование величины зазора позволяет уменьшить износ элементов плавающего кольца и, соответственно, увеличить ресурс работы уплотнения.

50

55

Формула изобретения

I. Уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, заполненный запорной жадностью, наружное и внутрен нее плаванлцие кольца, установленные с зазором относительно вала, средство для торцового уплотнения и демпфирования, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности, средство для торцового уплотнения и демпфирования вьтолне- но в виде снабженного уплотнительным и демпфирующим буртами дополнительного кольца, установленного в коль- ценой камере, выполненной в торцовой части наружного кольца,

2. Уплотнение по п. 1 , о т л и- чающееся тем, что дополнительное кольцо сопряжено с нарзтасным кольцом по тороидальным поверхностям,

1451415

расположенным в центре масс наружного и дополнительного колец, на внешней поверхности последнего выполнена кольцевая проточка с установленным в ней уплотнительным кольцом.

3. Уплотнение по п. I, о т л и - чающееся тем, что дополнительное кольцр вьшолнено со сферической наружной и конической внутренней поверхностями, сопряженными соответственно с внутренней цилиндрической поверхностью камеры и сферической поверхностью торцового участка наружного кольца, причем на торцовой поверхности дополнительного кольца вьшолнена кольцевая проточка с уста- }новленным в ней уплотнительным кольцом.

Изобретение относится к уплот- нительной технике, в частности к конструкциям плавающих уплотнений вращающихся валов, и может быть использовано в насосостроении и компрессо- ростроении. Цель изобретения - повышение надежности за счет возможности отслеживания радиальных 1 олебаний вала и саморегулируемости величины конфузорности радиального зазора между валом и плавающим кольцом. Уплотнение содержит корпус, заполненный запорной жидкостью, наружное и внутреннее плавающие кольца, установленные с зазором относительно вала, и средство для торцового уплотнения и демпфирования, которое выполнено в виде снабженного уплотни- тельным и демпфирующим/буртами дополнительного го кольца, установленного в кольцевой камере, вьтолненной в торцовой части наружного кольца. При работе уплотнительного агрегата наружное плавающее кольцо, деформируясь под действием давления рабочей среды, обеспечивает саморегулирование конфузорности радиального зазора, при этом дополнительное кольцо поджимается к корпусу, обеспечивая герметичность стыка. Гидравлически: разгруженное в осевом направлении ,нарзгжное плавающее кольцо отслеживает радиальные перемещения вала, а дополнительное кольцо демпфирует его радиальные высокочастотные колебания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

f 9 2 ran

Г6

18.1 а