Лабиринтное уплотнение Советский патент 1991 года по МПК F16J15/44 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к бесконтактным уплотнениям валов лабиринтного типа.

Известно, лабиринтное уплотнение, в каждой зоне расширения которого выполнена проточка. В проточках размещены герметизированные относительно корпуса с возможностью радиального перемещения охватывающие вал ползуны, кольцевая внутренняя поверхность которых образуете валом зоны расширения потока, а корпус снабжен вибраторами, сообщающими ползунам радиальные перемещения. При работе происходит механическое воздействие на поток в радиальном направлении в зонах расширения, что повышает эффективность уплотнения. При этом изменения объема тракта в каждой зоне расширения не происходит.

Недостатком конструкции является необходимость увеличения радиальных габаритов корпуса для размещения

перемещающихся радиэльно ползунов, толкателей и вибраторов.

Известно лабиринтное уплотнение, содержащее корпус с последовательно распо- ложенными кольцевыми камерами расширения потока. Каждая зона расширения снабжена напорной полостью и отделена от нее герметичной оболочкой из эластичного материала, а каждая напорная полость сообщена с источником управляющего регулируемого давления Конструкция обеспечивает увеличение гидравлического сопротивления тракта за счет механического воздействия на поток путем регулируемого изменения объема зон расширения.

Недостатком уплотнения является низкая работоспособность эластичной оболочки при увеличенном давлении рабочей среды, в особенности при работе с пульсатором давления.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков, повышение обеспечения

возможности регулирования осевых размеров смежных зон расширения потока при переменных режимах эксплуатации машины.

Указанная цель достигается тем, что лабиринтное уплотнение содержит корпус с последовательно расположенными кольцевыми камерами расширения потока, разде- леннмми кольцевыми перегородками, образующими с валом зоны сужения потока, а между перегородками корпуса с возможностью осевого перемещения уплотнение снабжено Z-образными в поперечном сечении втулками. В каждой камере расширения с одной ее стороны выполнена глухая кольцевая осевая проточка, в которой размещены пружина и взаимодействующая с ней торцом внешняя полка втулки, герметизированная относительно стенок проточки, а с противоположной стороны камеры выполнен кольцевой уступ, герметично сопряженный с внешней поверхностью внутренней полки втулки. Уступ между полками втулки и уступ камеры образуют напорную полость, которая сообщена с источником управляющего регулируемого давления. Внутренняя поверхность внутренней полки втулки образует с валом зону сужения потока.

Кроме того, предусмотрено размещение в каждой проточке корпуса ограничителя хода втулки в виде регулировочной щайбы, причем шайбы в проточках различны по величине.

Отмеченные способности конструкции позволяют перемещением каждой втулки изменять осевые размеры и, следовательно, обьем смежных зон расширения, воздействовать на поток рабочей среды, что увеличивает эффективность герметизации.

На чертеже изображена предлагаемая конструкция, разрез (один блок уплотнения).

Вал 1 и корпус 2 образуют чередующиеся зоны сужения 3 и расширения 4. В корпусе 2 выполнена проточка 5, в которой размещена кольцевая втулка 6, имеющая в сечении Z-образную форму с внешней полкой 7 и внутренней полкой 8. Втулка 6 герметизирована в корпусе 2 при помощи уплотнительных колец 9. Полка 7 с одной стороны подпружинена в проточке 5 относительно корпуса 2 пружиной 10, а с другой стороны полка 7 и проточка 5 сообщены при помощи канала 11 с системой подвода регулируемого управляющего давления (не показана). Внутренняя цилиндрическая поверхность 12 полки 7 ограничивает по диаметру поверхность зоны 4 расширения. Полка 8 образует с РЯПОМ 1 зону 3 сужения

и ограничивает осевые размеры смежных -зон расширения. В проточке 5 установлен регулятор осевого перемещения втулки б, выполненный в виде шайбы 13. Осевые размеры шайб 13 в проточках 5 различны по величине.

Устройство работай г следующим образом.

Управляющее регулируемое давление

0 (оптимальная величина давления в зависимости от режима работы подбирается предварительно экспериментально) через канал 11 в корпусе 2 подается в проточку 5 и создает силу, перемещающую втулку 6 (влево).

5 Пружина 10сжимается. Шайба 13 позволяет регулировать (путем подбора ее осевых размеров) ход втулки 6. При уменьшении давления в полости 5 втулка 6 под действием пружины 10 перемещается в противополож0 ную сторону. Величина осевого перемещения втулок 6 лабиринтного уплотнения может быть различной, что определяется толщиной шайб 13 в проточках 5. Скорость перемещения втулок 6 определяется жест5 костью пружин 10 в проточках 5, размерами втулок 6 и режимом подвода управляющегося давления в полости 5. Возможна также, по аналогии с известным уплотнением, по- дзча пульсирующего давления, причем амп0 литуда, фаза и частота пульсации давления в полостях 5 могут отличаться по величине. Перемещение втулки 6 вызывает изменение осевых размеров и объема двух смеж- ных зон расширения потока: одна

5 увеличивается, вторая - уменьшается, что приводит к интенсивному механическому воздействию на поток, его турбулизации и увеличению гидравлического сопротивления всего тракта.

0Таким образом, предлагаемое лабиринтное уплотнение обеспечивает повышение -Эффективности герметизации при различных режимах работы машины.

Разработка и изготовление уплотнения

5 технических трудностей не представляет. Формула изобретения 1.Лабиринтное уплотнение, содержащее корпус с последовательно расположенными кольцевыми камерами расширения

0 потока, разделенными кольцевыми перегородками, образующими с валом зоны сужения потока, а также средства изменения объема камер расширения, содержащие герметичные напорные полости, сообщен5 ные с источником управляющего регулируемого давления, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности герметизации, уплотнение снабжено установленными между перегородками корпуса с возможностью осевого перемещения Z-образными в продольном сечении втулками, в каждой камере расширения с одной ее стороны выполнена глухая кольцевая осевая проточка, в которой размещены пружина и взаимодействующая с ней торцом внешняя полка зтулки, герметизированная относительно стенок проточки, а с противоположной стороны камеры выполнен кольцевой уступ, герметично сопряженный с внешней поверхностью внутренней полки втулки, при этом уступ между полками втулки и уступ камеры об

радуют упомянутую напорную полость, а внутренняя поверхность внутренней полки втулки образуют с валом зону сужения потока.

2 Уплотнение по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что в каждой проточке корпуса размещен ограничитель осевого перемещения втулки, выполненный в виде регулировочной шайбы.

3.Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что осевые размеры регулировочных шайб в проточках корпуса различны.

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике, в частности к бесконтактным уплотнениям валов..Цель изобретения - повышение эффективности герметизации. Уплотнение содержит корпус с кольцевыми камерами расширения потока, разделенными кольцевыми перегородками, между которыми установлены с возможностью осевого перемещения Z-образные в продольном сечении втулки, внешняя полка каждой из которых расположена в глухой осевой кольцевой проточке камеры расширения и взаимодействует с размещенной в этой проточке пружиной, а внутренняя полка внешней поверхностью сопряжена с кольцевым уступом на противоположной стороне камеры, при этом уступ втулки и уступ камеры образуют соединенную с источником управляющего регулируемого давления напорную полость, а внутренняя поверхность внутренней полки втулки образует с валом зону сужения потока. 2 з п.ф-лы, 1 ил

2.

Ю

7

13

% 8.