Уплотнение насоса Советский патент 1992 года по МПК F04D29/08 

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в конструкциях уплотнений вращающихся частей насосных агрегатов.

Целью изобретения является повышение герметичности путем повышения сопротивления входного участка рабочего зазора.

На чертеже схематически показано уплотнение насоса, продольный разрез.

Уплотнение насоса содержит упругую оболочку в виде тела вращения, установленную в корпусе 1 и образующую с подвижным элементом 2 насоса рабочий зазор 3. Упругая оболочка выполнена в виде двух колец 4 и 5 с обращенными одна к другой отбортов- ками 6 и 7 на внутренних диаметрах. Диаметр отбортовки 7 второго по направлению движения рабочей среды кольца 5 выполнен меньше диаметра отбортовки 6 первого кольца 4, при этом отбортовка 6 первого кольца 4 размещена с охватом отбортовки 7 второго кольца 5 и образованием управляющей щели 8.

Уплотнение содержит также пьезоке- рамический вибратор 9 с осевой поляризацией, установленный между периферийными частями 10 и 11 колец 4 и 5. Колебательная система, состоящая из пье- зокерамического вибратора 9 и упругой оболочки, отделена от корпуса 1 звуконепроницаемой прокладкой 12. Кольца 4 и 5 образуют полость 13. сообщающуюся с управляющей щелью 8. На подвижном элементе 2 насоса может быть выполнена кольцевая канавка 14 и в ней размещена отбортовка 7 второго кольца.

Устройство работает следующим образом.

При включении насосного агрегата начинает раскручиваться рабочее колесо 2. Одновременно включается пьезокерамиче- ский вибратор 9, который возбуждает изгибные колебания колец 4 и 5. Через образовавшийся зазор между корпусом 1 и подвижным элементом 2 насоса происходят утечки рабочей среды, которые, достигнув упругой оболочки, разделяются на два потоел

С

о

vj

ю

t

i

ка. Часть компонента проходит через рабочий зазор 3 между подвижным элементом 2 и отбортовкой 7 кольца 5, герметизация которого достигается путем турбулизации рабочей среды в зазоре 3 за счет изгибных колебаний кольца 5, а часть компонента проходит через управляющую щель 8 в полость 13 для сборе компонента. Постепенно давление в полости 13 увеличивается и, начиная с некоторого момента, компонент станет двигаться через щель 8 навстречу основному потоку утечек, создавая вихревые движения среды перед входом в рабочий зазор 3, что способствует снижению утечек компонента.

Работа управляющей щели 8 обеспечивается путем подбора геометрических параметров кольца 4, величины зазора между отбортовками б и 7 колец 4 и 5, а также объема полости 13, а регулирование ее работы - путем изменения частоты и амплитуды электрического сигнала от источника электрических колебаний, организующего функционирование пьезокерамического вибратора 9.

Выполнение кольцевой канавки 14 на подвижном элементе 2 позволяет дополнительно снизить утечки в насосе за счет создания эжектирующего действия на входе в

зазор 3 попеременно входящими и выходящими из полости 13 уплотнения потоками рабочей среды.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Уплотнение насоса, содержащее упругую оболочку в виде тела вращения, образующую с подвижным элементом насоса рабочий зазор, и пьезокерамический вибратор, закрепленный на упругой оболочке и размещенный в проточке корпуса насоса, отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности путем увеличения сопротивления входного участка рабочего зазора, упругая оболочка выполнена в виде двух колец с обращенными одна к другой отбортовками на внутренних диаметрах, диаметр отбортовки второго по направлению движения рабочей среды кольца выполнен меньше диаметра отбортовки первого кольца, при этом отбортовка первого кольца размещена с охватом отбортовки второго кольца, а пьезокерамический вибратор установлен между периферийными частями

колец.

2. Уплотнение поп.1,отличающее- с я тем, что на подвижном элементе насоса выполнена кольцевая канавка, а отбортовка второго кольца размещена в последней.

Изобретение позволяет повысить герметичность путем увеличения сопротивления входного участка рабочего зазора. Пьезокерамический вибратор 9 возбуждает изгибные колебания колец 4 и 5. Часть рабочей среды проходит через рабочий зазор 3 между подвижным элементом 2 и отбор- товкой 7 кольца 5. Герметизация достигается за счет турбулизации потока. Другая часть рабочей среды проходит через управляющую щель 8 в полость 13. Давление в полости 13 увеличивается, и, начиная с некоторого момента, рабочая среда начинает двигаться навстречу основному потоку, создавая вихревое движение среды перед входом в зазор 3. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

72

14

8

Ю 3 73