Торцовое контактно-щелевое уплотнение Советский патент 1992 года по МПК F16J15/44 

Фиг./

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано в центробежных компрессорах.

Цель изобретения - повышение долговечности и эффективности работы. На фиг.1 изображено уплотнение, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1 при выполнении наклонных площадок на статорной части уплотнения; на фиг.З - то же, при выполнении наклонных площадок на кольце.

Уплотнение содержит уплотнительное полимерное кольцо 1 со стержневыми пружинами 2, установленное в металлической обойме 3. На статорной части 4 уплотнения или на торцовой рабочей части кольца 1 выполнены наклонные площадки 5 под углом, меньшим угла трения металл-полимер, при этом соответственно на кольце 1 или на статорной части 4 выполнены торцовые упоры-ограничители 6, контактирующие с площадками 5. Кольцо 1 обращено торцовой рабочей поверхностью к торцу рабочего колеса 7 уплотняемого агрегата,

Уплотнение работает следующим образом.

После монтажа уплотнения при пуске агрегата вначале происходит самоустановка в рабочее положение уплотнительного кольца 1.

Под действием перепада давления ДР Рн - РБС и усилия от стержневых пружин 2 уплотнительное кольцо 1 или прижимается упорами-ограничителями 6 к наклонным площадкам 5 статорной части 4, или же торцовой поверхностью - к рабочему колесу 7 (направление вращения колеса указано на фиг.2 стрелкой).

В первом случае между торцовой поверхностью кольца 1 и рабочим колесом 7 образуется некоторый зазор. Поскольку наклонные площадки выполнены под углом меньшим, чем угол трения металл-полимер, то вращение кольца и его осевое перемещение в сторону рабочего колеса в статике исключены. Однако под действием вибрации постоянство контакта упоров-ограничителей 6 и наклонных площадок 5 нарушается, сила трения между упорами-ограничителями и наклонными площадками уменьшается (динамический коэффициент трения меньше статического), что приводит к медленному проворачиванию кольца под действием составляющей от силы прижатия кольца параллельно поверхности наклонной площадки. Вследствие проворачивания кольцо перемещается в осевом направлении до момента контакта его торцовой части с рабочим колесом. Дальнейшее проворачивание и перемещение кольца в осевом направлении прекращается. Контакт торцовой уплотняющей поверхности кольца с рабочим колесом осуществляется с минимальным усилием прижатия.

Во втором случае, т.е. при прижатии

торцовой поверхности уплотнительного кольца к рабочему колесу при пуске нагнетателя, между упорами-ограничителями и наклонными площадками статорной части

образуется зазор. За счет момента трения -между торцовой поверхностью кольца и рабочим колесом уплотняющее колесо проворачивается вместе с рабочим колесом до соприкосновения упоров-ограничителей износа с наклонными площадками статорной части. Осевое усилие, создаваемое перепадом давления А Р и стержневыми пружинами, после незначительной приработки уплотняющей поверхности кольца перераспределяется на опоры-ограничители, вступившие в контакт с наклонными площадками статорной части. Дальнейший контакт торцовой уплотняющей поверхности кольца с рабочим колесом, как и в первом случае, продолжает осуществляться с минимальным усилием прижатия.

При дальнейшей работе уплотнения по мере медленного износа торцовой уплотняющей поверхности кольцо проворачивается

и перемещается в осевом направлении под действием перепада давления А Р, усилия от стержневых пружин и вибрации.

При осевом сдвиге рабочего колеса в сторону обоймы рабочее колесо отжимает

кольцо от статорной части, нарушая контакт упоров-ограничителей с наклонными площадками, и проворачивает кольцо по ходу вращения до повторного соприкосновения упоров-ограничителей с наклонными площадками статорной части. После возврата рабочего колеса в исходное положение (устранения осевого сдвига) происходит самоустановка уплотнительного кольца в рабочее положение так, как это описано выше в первом случае самоустановки при пуске.

Формула изобретения Торцовое контактно-щелевое уплотне- нйе, содержащее статорную часть, металлическую обойму и установленное в ней полимерное кольцо с рабочей частью, имеющее стержневые пружины, отличающееся тем, что, с целью повышения долговеч- ности и эффективности его работы, на статорной части уплотнения или на торцовой рабочей части кольца выполнены наклонные площадки под углом, меньшим угла трения металл-полимер, при этом соответственно

на кольце или на статорной части уплотнения выполнены торцовые упоры - ограничители, контактирующие с упомянутыми наклонными площадками.

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике. Цель изобретения - повышение долговечности и эффективности работы. Уплотнение содержит уплотнительное полимерное кольцо 1 со стержневыми пружинами 2, установленное в металлической обойме 3. На статорной части 4 уплотнения или на торцовой рабочей части кольца 1 выполнены наклонные площадки, при этом на кольце 1 или на статорной части 4 выполнены торцовые упоры-ограничители 6, что обеспечивает контакт кольца 1 с рабочим колесом 7 уплотняемого агрегата с минимальным усилием прижатия на всех режимах работы. 3 ил.

Вид А

Фиг. 2

ВидА

Фиг.З