Ячеистое бесконтактное уплотнение Советский патент 1991 года по МПК F16J15/44 

Ј

Изобретение может быть использовано для уплотнения валов роторных машин. Цель изобретения - повышение эффективности уплотнения и технологичности его сборки и настройки путем обеспечения возможности регулировки зазора между валом и уплотнительным элементом. Уплотнение содержит обойму 1, уплотнитиельный элемент 2 в виде набора волнистых колец 7, вектор амплитуды которых параллелен оси уплотнения, причем волнистость находится в противофазе, а контактирующие между собой вершины волн соединены. Между внутренней поверхностью обоймы и наружной поверхностью уплотнительного элемента размещено герметизирующее кольцо 6 из эластичного пористого материала. Регулировку рабочего зазора осуществляют с помощью нажимного диска 4. 2 ил.

Изобретение может быть использовано для уплотнения роторов центробежных компрессоров и других роторных машин.

Цель изобретения - повышение эффективности уплотнения и технологичности его сборки и настройки путем обеспечения возможности регулировки зазора между валом и уплотнительным элементом.

На фиг.1 изображено предлагаемое уплотнение, продольный разрез; на фиг.2 - уплотнительный элемент.

Уплотнение содержит обойму 1 с установленным в ней уплотнительным элементом 2 ячеистой структуры. Между уплотнительным элементом 2 и валом 3 имеется рабочий зазор А. Один из торцов уплотнительного элемента контактирует с торцом нажимного диска 4, имеющего возможность осевого перемещения, контролируемого регулятором 5. Между внутренней поверхностью обоймы

1 и наружной поверхностью уплотнительного элемента 2 размещено герметизирующее кольцо 6 из эластичного пористого материала. Уплотнительный элемент 2 выполнен из набора последовательно размещенных вдоль оси вала с возможностью осевого смещения волнистых колец 7, вектор направления волнистости которых параллелен оси вала, причем волнистость соседних колец находится в противофазе, а контактирующие между собой вершины волн соединены. Установку уплотнения в собранном виде производят в осевом направлении. Для этого предварительно зажимают диск 4, который воздействует на уплотнительный элемент 2 в осевом направлении В связи с этим увеличивается внутренний диаметр уплотнительного элемента, что улучшает условия монтажа уплотнения и предотвращает возможные контакты его рабочей поверхноО

ел

о о

N3

сди с валом, После установки уплотнения в корпус агрегата регулируют рабочий зазор С помощью регулятора 5. Герметизирующее кольцо б из эластичного пористого материала выполняет роль уплотнителя между элементом 2 и обоймой 1. Обладая свойством объемной деформации, эластичное кольцо 6 компенсирует изменение наружного диаметра уплотнительяого элемента 2 в процессе регулировки.

Во время эксплуатации уплотнения при техническом обслуживания агрегата имеется возможность дополнительной регулировки рабочего зазора без полной разборки узла. Кроме того, благодаря наличию пористого эластичного герметизирующего кольца 6 появляется возможность реализации слежения уплотнительного элемента за азлом при радиальном смещении послсдие- го. При радиальном смещении вала ввиду уменьшения рабочего зазора между валом и уплотнением в одной зоне и увеличения рабочего зазора в противоположной появляется дополнительный перепад давления на уплотнительном элементе. Это приводит к перемещению уплотнительного элемента За валом при деформации герметизирующего кольцч, т.е. обеспечивается самоустановка (слежение) уплотнения.

Например, если сформированные ячейки представить в виде квадратов, то зависимость изменения диаметра Д D уплотнительного элемента от осевого перемещения ДТ нажимного диска можно приближенно выразить соотношением

Д0 0о$2 IAO+M

АО

-О

где D0- диаметр уплотняемого вала;

п - количество волнистых колец в наборе;

АО - диагональ квадрата ячейки.

Для конкретных размеров Do 150 мм, п 10. АО - 7 мм зависимость ДО от Д 1 представлена в таблице.

Как видно из данных таблицы, перемещение нажимного диска, например, на величину 0,4 мм в сторону сжатия уплотиительного элемента вызывает увеличение диаметра рабочей кромки уплотнения на 0,85 мм.

Волнистые кольца изготовлены из кольцевых дисков из стали 65 Г и по вершинам соединены между собой с помощью точечной сварки. Толщина материала волнистого кольца 0,10 мм. В качестве герметизирующего кольца использована пористая резина.

Таким образом, конструкция уплотнения позволяет производить регулировку рабочего зазора между валом и ячеистым v-1 лотнительным элементом без полной разборки уплотнения и обеспечивает тем самым повышение эффективности уплотнения и технологичность его сборки и настройки.

Формула изобретения Ячеистое бесконтактное уплотнение вала, содержащее обойму с установленным в

ней уплотнительным элементом ячеистой структуры, образованным контактирующими между собой гофрированными пластинчатыми элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности

уплотнения и технологичности его сборки и настройки путем обеспечения возможности регулировки зазора между взлом и уплотни- телькым элементом пластинчатые элементы выпопнены в виде волнистых колец, вектор

направления волнистости которых параллелен оси вала, юльца последовательно установлены в обойме с возможностью осевого смещения, причем волнистость соседних колец находится в противофазе, и соединены между собой контактирующими вершинами волн, между внутренней поверхностью обоймы и наружной поверхностью уплотнительного элемента размещено герме- жзирующее кольцо из эластичного пори: стого материала, а на одном из торцов обоймы установлен с возможностью осевого перемещения и фиксации нажимной диск, контактирующий с торцом уплотнительного элемента.

0

Фие.1

Фиг. 2