Уплотнение между вращающимися и неподвижными элементами насоса Советский патент 1990 года по МПК F04D29/08 

1

(61) 1399510

(21)4422062/25-29

(22)10.05.88

(46) 15.06.90. Бюл. № 22 .

(71)Московский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе

(72)Е.Н.Иванов

(53)621.671(088.8)

(56)Голубев А.И. Современные уплотнения вращающихся валов,- М.: Машино- стронке, 1962, с,191, рис.103.

Авторское свидетельство СССР № 1399510, кл. F 04 D 29/08, 1986.

(54)УПЛОТНЕНИЕ МЕЖДУ ВРАЩАЮЩИМИСЯ И НЕПОДВИЖНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ НАСОСА

(57)Целью изобретения является повышение герметичности путем образования поперечных токов в радиальном зазоре. Уплотнение содержит корпус

1 и установленное в нем пъезокерами- ческое кольцо (ПК) 2, охватывающее вращающийся элемент 3 и образующее

А-А

с ним радиальный зазор (Р3)„4. Внутри ПК 2 установлен концентратор (К) 5 колебаний, подключенный к источнику электрических колебаний, К 5 выполнен из эластичного материала, а на его внутренней поверхности выполнены продольные карманы 6, равномерно распределенные по окружности. При вращении элемента 3 через РЗ 4 происходит утечка рабочего тела. При подаче напряжения на выводы ПК 2 последнее начинает совершать колебания, амплитуда которых увеличивается за счет установки К 5, Колебания ПК 2 возбуждают вихри в среде, проходящей через РЗ 4, что уменьшает утечки. При сжатии К 5 упругие стенки карманов 6 деформируются и сужают выход из последних, при расширении К 5, спустя полпериода колебаний, среда порциями выбрасывается из карманов 6 в РЗ 4, создавая дополнительное завихрение потока. 2 ил.

а В

(Л

Целью изобретения является повышение герметичности путем образования поперечных токов в радиальном зазоре. Уплотнение содержит корпус 1 и установленное в нем пьезокерамическое кольцо (ПК) 2, охватывающее вращающийся элемент 3 и образующее с ним радиальный зазор (РЗ) 4. Внутри ПК 2 установлен концентратор (К) 5 колебаний, подключенный к источнику электрических колебаний. К 5 выполнен из эластичного материала, а на его внутренней поверхности выполнены продольные карманы 6, равномерно распределенные по окружности. При вращении элемента 3 через РЗ 4 происходит утечка рабочего тела. При подаче напряжения на выводы ПК 2 последнее начинает совершать колебания, амплитуда которых увеличивается за счет установки К 5. Колебания ПК 2 возбуждают вихри в среде, проходящей через РЗ 4, что уменьшает утечки. При сжатии К 5 упругие стенки карманов 6 деформируются и сужают выход из последних, при расширении К 5, спустя полпериода колебаний, среда порциями выбрасывается из карманов 6 в РЗ 4, создавая дополнительное завихрение потока. 2 ил.

Фиг. 2

ел

Ю

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к конструкции1 уплотнения вращающихся частей насосных агрегатов.

Цель изобретения - повышение герметичности путем образования поперечных токов в радиальном зазоре.

На фиг,1 схематично представлено предлагаемое уплотнение, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 (концентратор колебаний).

Уплотнение между вращающимися и неподвижными элементами насоса содержит корпус 1 и установленное в нем уплотнительное пьезокерамическое кольцо 2, охватывающее вращающийся элемент 3 насоса, например рабочее колесо, и образующее с ним радиальный зазор 4. Внутри кольца 2 установ- лен концентратор 5 колебаний, при этом внешняя и внутренняя поверхности кольца 2 снабжены выводами (не показано) для подключения источника электрических колебаний (не показа- но). Концентратор 5 колебаний выполнен из эластичного материала, а на его внутренней поверхности выполнены продольные карманы 6, равномерно распределенные по окружности,

Уплотнение работает следующим образом.

При включении насоса начинает рас кручиваться рабочее колесо 3. При этом через радиальный зазор 4 между вращающимся, элементом 3 и концентратором 5 колебаний происходят утечки рабочего тела, Одновременно от источника электрических колебаний аодаетс напряжение на выводы пьезокерамичес- кого кольца 2, Вследствие обратного

пьезоэффекта пьезокерамическое кольцо 2 начинает совершать колебания, амплитуда которых увеличивается за счет установки концентратора 5 колебаний. Колебания возбуждаются на частоте, соответствующая форма которых приводит к последовательному уменьшению и увеличению диаметра окружности, образованной внутренней поверхностью концентратора 5. Колебания пье зокерамического кольца 2 возбуждают вихри в жидкости, проходящие через радиальньй зазор 4, что приводит к уменьшение утечек. Двигаясь через рабочий зазор, жидкость попадает в уплотнительные карманы 6. Во время колебаний, когда концентратор 5 сжимается, упругие стенки карманов 6 деформируются и сужают выход из карманов 6. Жидкость, попавшая в карманы 6, удерживается в них на некоторое время, а затем при расширении концентратора 5 спустя полпериода колебаний выбрасывается порциями в радиальный зазор 4, создавая дополнительное завихрение потока.

Формула изобретения

Уплотнение между вращающимися и неподвижными элементами насоса по авт.св. № 1399510, отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности путем образования поперечных токов в радиальном зазоре, концентратор колебаний выполнен из эластичного материала, а на его внутренней поверхности выполнены продольные карманы, равномерно расположенные по окружности.

Фиг.1