Торцовое гидростатическое уплотнение с регулируемым зазором Советский патент 1989 года по МПК F16J15/34 

3 г

Нэ1.)бретеиие относится к уплотии- телькон технике, а именно к Ч орцовым уплотнениям миогорежимных агрегатов.

ilej b нзойретеиия - упрощение кон- С1р кци11 и поььаиеиие надежности уп- jK 1 ненин npii изменяющихся режимах pafiiiTbi.

Па ч .рчеже изображено торцовое i ид{)О( гатическс е 1лотнение с регу- jmp уе;-о.м ъа з ором .

Уплогненио состоит из вращающейся tiryjiKH 1, невращающегося кольца - , упругого элемйита 3, вторичного чплотнеиия 4, размещенного в корпусе 5. Не1;|).лщаю1дееся кольцо 2 имеет на .: ri-iiirre i ;Л1 й пг :и рх;1ости г ид рос та- тичс ..: K. ;ч;1 чер 6, у;оед1:ье1 .ную с полостью 7 высокого давления дросселями, BbiiiojiHeHKbi viii в виде каналов, в ксп орыс установлены элементы 8 из пористого унругодемпфирующего материала MfcTajiлоре.(ииы. Поверхность элемента 8 (юкрьп а эластичным покрытием 9, кроме торцоБ, соприкасающихся с П1ДУ1 .с т.;1тичес ой 1самерой 6 и полость 7 HiiicciKoro давления. Со стороны торцов эпементы 8 установлены в кольце герметично, а их середина соприкасается : ;.амерами 10, в1-.толненными в K..x;i,n,e 2 и cвязa iны п с полостью иысокогс; да-блеиия каналами 11,

Уил;)TiiOHHe рэботаег следующим образом,

При работе знергомашины гидроста- тичегкая ;.:амера 6 обеспечивает бес- коьтакгнук) )аботу торцового уплотнения с гарантированным зазором между ь;ол1,п,л .ш и 2. Повьпиение давле- в плс Т1 . полости (при переход,. иа более, напряженной режим) вызывает раскрытие уплотнения. Величина i. определяется соотношение гидрог пти и ской силы, возникающей в П1ели уплотненияJ и закрывающей силы, равной супме усилия из упругого эле- 3 и пщравлической силы от дав :1енип уплотняргтой среды, определяемой диам тром расположения вторичного уплотнения. Повышение уплотняемог давления п бохсконтактном торцовом уплотнении вызывает преобладающий рост гидростатического усилия в щели что и приводит к раскрытию уплотнения. В начале работы рабочее тело, дросселируясь в элементах 8, обеспечивает гидростатическую разгрузку торцового ynjioTHsmiH v его работу с гарантированным зазором. При этом

0

5

0

5

0

Ь

0

5

0

5

давление рабочего тела в элементах 8 падает от величины давления уплотняемой среды до величины давления в камере 6.

Повьщ|ение уплотняемого давления приводит к увеличению прижимающего усилия, действующего на кольцо 2, и гидростатической силы в щели уплотнения. При этом возрастает усилие, действующее со стороны камеры 10 на элемент 8. Проходное сечение элемента 8 уменьщается на величину, определяемую разницей действующих на эластичное покрытие 9 давлений рабочего тела в камере 10 и элементе 8, а также жесткостью материала метал- лорезины, из которого выполнен элемент 8. Это приводит к увеличению гидравлического сопротивления элементов 8, что вызывает уменьшенный рост давления в камере 6 и, как - следствие, уменьщенный рост гидростатической силы в щели уплотнения, чем Б уплотнении с недеформируемыми дросселирующими элементами В.

При дальнейшем повышении давления деформация элементов. 8 увеличивается, их гидравлическое сопротивление возрастает. Жесткостью элементов 8, велич;)ной и расположением камер 10 можно обеспечить необходимое изменение гидростатической силы в щели уплотнения по режимам работы энергомашины. При уменьшении давления в уплотняемой полости элементы 8 восстанавливают свою первоначальную форму за счет жесткости материала ме- таллорезины. Таким образом, будет осуществляться автоматическое регулирование величины зазора уплотнения.

Количеством, размером и жесткостью установленных элементов из материала металлорезины, размером камер 10 можно обеспечить требуемые величины заг зоров в каждом из режимов работы знергомашины.

Формула изобретени я

Торцовое гидростатическое уплотнение с регулируемым зазором, содержащее вращающийся элемент, невращающееся кольцо, установленное герметично в корпусе и имеющее на торцовой поверхности гидростатическую камеру, связанную через элемент из пористого упругодемпфирующего материала металлорезины с полостью высокого

давления, упругий элемент, при этом элемент из пористого упругодемпфи- рующего материала металлорезины покрыт эластичным покрытием, о т л и- чающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности уплотнения при изменяющихся режимах работы, элемент из пористого упругодемпфирующего материа-

ла металлорезины выполнен в виде нескольких элементов, каждый из которых установлен герметично по краям в выполненных в невращающемся кольце каналах, при этом в невращающемся кольце выполнены камеры, соединенные с полостью высокого давления и с упомянутыми элементами в средней их части.

Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить надежность гидростатического уплотнения при изменяющихся режимах работы. Невращающееся кольцо 2 установлено герметично в корпусе 5 и имеет на торцовой поверхности гидростатическую камеру 6. Камера 6 связана через элемент 8 из пористого упругодемпфирующего материала-металлорезины с полостью 7 высокого давления. Элемент 8 покрыт эластичным покрытием 9 и выполнен в виде нескольких элементов, каждый из которых установлен герметично по краям в каналах 11, выполненных в кольце 2. В кольце выполнены камеры 10, соединенные с полостью 7 и элементами в средней их части. Кол-вом элементов из металлорезины, размером камер 10 можно обеспечить требуемые величины зазоров. 1 ил.