Торцовое уплотнение вала Советский патент 1992 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно в уплотнительной технике, например в торцовых уплотнениях вращающихся валов.

Целью изобретения является повышение изностойкости и долговечности уплотнения путем обеспечения самопритирки уплотнительных колец во время работы.

На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение с промежуточным кольцом, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Торцовое уплотнение состоит из неподвижного уплотнительного кольца 1 и вращающегося уплотнительного кольца 2, между которыми установлено промежуточное пла вающее уплотнительное кольцо 3. Неподвижное уплотнительное кольцо 1 смонтировано в расточке корпуса 4 и уплотнено относительно нее вторичным уплотнением 5. Вращающееся уплотнительное кольцо 2 установлено на гильзе 6 вала 7, причем между вращающимся уплотнитель- ным кольцом 2, гильзой 6 и валом 7 установ- лены вторичные уплотнения в виде уплотнительных колец 8 и 9. Все уплотни- тельные кольца 1-3 прижимаются друг к другу своими притертыми торцовыми поверхностями с помощью пружин 10. Промежуточное уплотнительное кольцо 3 установлено с.зазором 5i между его наружной поверхностью и поверхностью корпуса 4. меньшим зазора дг между поверхностью вала 7 и внутренней поверхностью промежуточного уплотнительного кольца 3.

Торцовое уплотнение работает следующим образом.

При вращении вращающегося уплотнительного кольца 2 за счет сил трения начнет вращаться также и промежуточное уплотнительное кольцо 3. Под действием центробежных сил промежуточное уплотнительное кольцо 3 сместится к периферии и начнет обкатываться по поверхности расточки корпуса 4, при этом каждая точка промежуточного кольца 3 будет описывать кривые, называемые гипоциклоидами. В каждый момент времени количество точек кольца,

входящих в зону трения (заштриховано на фиг. 2) и выходящих из зоны трения, одинаково, поэтому суммарное количество жидкости, перенесенное из зоны высокого давления Pi в зону низкого давления г

равно нулю, т.е. движение промежуточного плавающего кольца 3 не скажется на величине утечки. В то же время вся поверхность уплотнительных поясков (зон трения колец) будет непрерывно смазываться и охлаждаться частичками жидкости, прилипшими к поверхности промежуточного уплотнительного кольца 3, обеспечивая гидродинамический режим трения, при этом все уплотнительные пояски колец 1, 2 и 3 во

время работы будут самопритираться.

Обеспечение гидродинамического режима трения и самопритирка уплотнительных колец во время работы позволяет повысить долговечность и износостойкость

уплотнения, а также использовать менее дефицитные антифрикционные материалы, например сталь и чугун.

Формула изобретения Торцовое уплотнение вала, включающее прижатые друг к другу неподвижное, вращающееся и промежуточное плавающее уплотнительные кольца, установленные в расточке корпуса и на валу, причем промежуточное плавающее кольцо установлено с

зазором относительно корпуса и вала, отличающееся тем, что, с целью повышения износостойкости и долговечности уплотнения путем обеспечения самопритирки уплотнительных колец во время работы,

промежуточное кольцо установлено с зазором между его наружной поверхностью и поверхностью корпуса, меньшим, зазора между поверхностью вала и внутренней поверхностью промежуточного кольца.

Фиг. 2

Изобретение позволяет повысить износостойкость и долговечность торцового уплотнения вращающегося вала путем обеспечения самопритирки уплотнительных колец во время работы. Прижатые друг к другу неподвижное, вращающееся и промежуточное плавающее уплотнительные кольца 1, 2 и 3 установлены в расточке корпуса 4 и на валу 7, Кольцо 3 установлено с зазором относительно корпуса 4 и вала 7, меньшим зазора между поверхностью вала 7 и внутренней поверхностью кольца 3. Кольца 1. 2 и 3 прижимаются друг к другу своими притертыми торцовыми поверхностями пружиной 10. 2 ил.