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

Фие.1

Изобретение относится к торцовым уплотнениям вращающихся валов машин и аппаратов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение надежности и увеличение ресурса уплотнения.

На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение, разрез; на фиг. 2 - обойма с уступами; на фиг. 3-установка колец трения после первого ремонта; на фиг. 4 - то же, после второго ремонта; на фиг. 5 - антифрикционное кольцо с резервной поверхностью трения, расположенной на его нерабочем торце; на фиг. 6 - сечение А-А на фиг. 3.

Уплотнение содержит корпус 1, скрепленный с крышкой 2. В корпусе 1 и крышке 2 установлены невращающиеся кольца 3 трения, а на втулке 4 вала 5 расположено вращающееся кольцо 6 трения. Вращающееся кольцо 6 трения герметизировано по втулке 4 резиновым кольцом 7, а втулка 4 по валу 5 резиновым кольцом 8. Невращающиеся кольца 3 трения герметизированы по корпусу 1 и крышке 2 резиновым кольцом 9 и прижимаются к вращающемуся кольцу 6 трения пружинами 10. Невращающееся кольцо 3 трения состоит из обоймы 11 в расточке а, в которой установлено кольцо 12 из антифрикционного материала. На торцовой поверхности б обоймы 11 выполнены концентрично расположенные канавки вт, на, вз глубиной п, Г2, гз (фиг. 3), либо уступы Д1, Д2, дз высотой ei, е2 (фиг. 2). В одной из канавок в или одном из уступов д установлено компенсационное кольцо 13, имеющее постоянную высоту h. Размеры глубин г канавок в или высот е уступов д выбираются в зависимости от интенсивности износа поясков трения ж и з1 невращающегося 3 и вращающегося 6 колец трения.

Кольцо 12 из антифрикционного материала прижимается к компенсационному кольцу 13 нажимным элементом 14 винтами 15 и уплотнено по обойме 11 резиновым кольцом 16. В уплотнении также может быть установлено кольцо 17 из антифрикционного материала, выполненного с двумя поясками трения кил, неработающий поясок л которого заходит а канавку м обоймы 18 (фиг. 5). Компенсационное кольцо 13 может быть изготовлено из паронита, резины или других материалов. Для многоразовых установок одного и того же компенсационного кольца 13, изготовленного из прокладочных материалов, оно устанавливается в разные канавки или уступы, начиная с канавки или уступа большего диаметра к меньшим диаметрам, путем срезания компенсационного кольца 13 по длине его окружности на величину, равную не менее разницы по длине между двумя смежными канавками с образованием стыка н по компенсационному кольцу 13 (фиг. 6).

Для удобства установки компенсационного кольца 13 в канавки или уступы с меньшим диаметром на наружном диаметре кольца 13 выполняются радиальные среды о. В концентричных канавках могут быть

0 установлены целиковые металлические кольца 19 различных диаметров или набор из нескольких элементов 20, равных части кольца, которые также как и кольца из прокладочных материалов устанавливаются в

5 разные канавки или уступы, начиная с канавки или уступа большего диаметра к мень- шим диаметрам. Подача и отвод запирающейся жидкости в камеру уплотнения п осуществляется через штуцер входа р

0 и выхода с.

Размеры поясков трения ж и з колец 3 и 6 трения, глубин г, канавок в или высот е уступов д берутся в зависимости от интенсивности износа колец трения, изменения

5 их осевых размеров при ремонте, учета изменения размеров пружин при их усадке после очередной наработки, что определяет общий ресурс работы торцового уплотнения.

0 Уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала 5 происходит передача вращения втулке 4 и вращающемуся кольцу 6 трения, к которому пружинами 10

5 и давлением запирающей жидкости, циркулирующей через камеру уплотнения п, прижимаются невращающиеся кольца 3 трения, установленные в корпусе 1 и крышке 2. При этом создается герметичность по

0 контактным поверхностям колец трения. Выполнение незращающегося кольца трения 3 в виде обоймы 11, имеющей в расточке а ряд концентрично расположенных канавок в или уступов д с установкой последова5 тельно в одной или одном из них компенсационного кольца 13 или кольца 19, или элементов 20 ч кольца 12 из антифрикционного материала, прижимаемого к компенсационному кольцу нажимным

0 элементом 14 путем вворачивания винтов 15, позволяет пос/.е очередной наработки и износа поясков трения живу колец 3 и 6 трения производить восстановление изношенных поверхностей механической обра5 боткой, осуществлять повторные сборки торцового уплотнения с одними и теми же кольцами 3 и 6 трения с уменьшенными их размерами по длине.

Так при первой установке компенсационное кольцо 13, имеющее постоянную вы

соту h, устанавливается в первую канавку BI с глубиной п, при выполнении обоймы с уступами в первый уступ Д1 высотой ei. При второй установке компенсационное кольцо 13, уменьшенное (срезанное) в размере по длине, либо новое кольцо 19 или элементы 20 устанавливаются во вторую канавку (фиг. 3), при этом разность глубин канавок равна величине износов S 1+S2 поясков колец 3 и 6 трения после первой наработки с учетом изменения размеров при их восстановлении, при установке во второй уступ величина износов S1i + S12 равна высоте ei уступа. При третьей установке новое кольцо 19 или элементы 20 либо ком- пенсационное кольцо 13, вновь уменьшенное в размере подлине, устанавливаются в третью канавку, при этом разность глубин канавок Л Г2 га - гз равна величине износов Si2+$22 поясков колец 3 и 6 пар трения после второй наработки с учетом изменения размеров при их вторичном восстановлении, при установке в третий уступ Si2+S22 l2.

При многоразовых установках пружин в торцовых уплотнениях происходит их старение и усадка. С целью сохранения усилий от действий пружин на контактные поверхности трения размеры разности глубин канавок ДГ и высот е уступов, начиная со вторых установок колец 19 и 13 или элементов 20, могут быть увеличены на величину усадки е пружин.

Плотное прижатие кольца 12 (17) к компенсационному кольцу 13 (19) или элемен- там 20 нажимным элементом 14 с винтами

0

5

5 0

5

0

15 обеспечивает создание необходимых сил трения между сопрягаемыми поверхностями, позволяющими исключить проворот кольца 12 при работе уплотнения.

Применение кольца 17 из антифрикционного материала, выполненного с резервной поверхностью трения, расположенной на его нерабочем торце, удваивает ресурс работы торцового уплотнения.

Формула изобретения

1.Торцовое уплотнение вращающегося вала, содержащее поджатые вращающееся и неподвижные кольца трения, состоящие из обоймы с установленным в ее расточке антифрикционным кольцом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения ресурса, уплотнение снабжено компенсационным кольцом и нажимным устройством, а на торцовой поверхности в расточке обоймы выполнены концентричные канавки или уступы различный глубины, причем компенсационное кольцо размещено в одной из канавок или на одном из уступов и прижато к дну канавки или уступу антифрикционным кольцом с помощью нажимного устройства.

2.Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что компенсационное кольцо выполнено разрезным или из отдельных элементов.

3.Уплотнение по пп,1 и 2, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что на антифрикционном кольце выполнена резервная поверхность трения расположенная на его нерабочем торце.

Изобретение относится к торцовым уплотнениям вращающихся валов машин и аппаратов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение надежности и увеличение ресурса уплотнения. На внутренней торцовой поверхности обоймы 11 выполнены концентрично расположенные канавки разной глубины. В одной из канавок установлено компенсационное кольцо 12. Глубина канавок выбирается в зависимости от интенсивности износа поисков трения. За счет перестановки компенсационного кольца 13 из более глубокой канавки в мелкую осуществляется компенсация величины износа колец трения. Компенсационные кольца могут быть выполнены составными из элементов. Возможно выполнение кольца трения с резервной поверхностью трения на его нерабочем торце. Восстановление работоспособности уплотнения происходит за счет перестановки кольца трения одноименным пояском трения внутрь обоймы. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. сл с

Фиг. 2

А

Фиг.З

19(20)

Фиг. Ь

А-А

Фиг. 6

Фиг. 5