Торцевое уплотнение вращающегося вала Советский патент 1993 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к торцевым уплотнениям вращающихся валов электрических машин.

Известно торцевое уплотнение враща- ющфгося вала, содержащее уплотнительное кольцо с торцевой поверхностью, установленное на подпружиненной невращающейся втулке, и контркольцо с торцевой поверхностью, установленное на вращающейся втулке, закрепленной на валу. Плавающие кольцо ограничивает пространство, образующее масляный затвор. Вторичные уплотнения, выполненные из эластичных коле:ц, отсутствуют. Их функции выполняет особая конструкция плавающего кольца, образующего полость, где при вращении вила создается радиальный перепад давления уплотняющего масла и протечки масла уменьшаются.

Наиболее близким является двойное

торцевое уплотнение с масляным затвором,

содержащее сменную втулку, закрепленную

на валу, вращающееся стальное контркольцо, неподвижные подпружиненные обоймы с графитовыми кольцами. Пружины обойм размещены в стальных кольцах, размещенных в корпусе и уплотненных прокладками. Вторичные уплотнения между обоймами и стальными кольцами выполнены посредством резиновых колец. Корпус и уплотни- тельная система образуют гидравлический затвор.

Недостатком такого уплотнения является невысокая надежность вторичного уплотнения из резиновых колец, зависящая от степени деформации при их установке. В то же время излишняя степень деформации препятствует осевому перемещению обоймы и, следовательно, плотному и постоянному прилеганию уплотнительных колец к контркольцу.

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что в торцевом уплотнении вращающегося ваVJ

О СП

кэ

ла, содержащем размещенное на валу вращающееся кольцо трения и установленное в корпусе невращающееся кольцо трения, размещенное в обойме и подпружиненное к вращающемуся кольцу трения, причем между обоймой и корпусом установлено вторичное уплотнение, а в корпусе установлен опорный элемент радиального положения обоймы, предложено вторичное уплотнение выполнить в виде радиального манжетного уплотнения с нажимной пружиной на уплотнительной губке, сопряженной с поверхностью обоймы, а опорный элемент выполнить в виде ножевого опорного кольца с внутренней ножевой кромкой, расположенного между вторичным уплотнением и невращающимся кольцом трения, фиксирующего манжетное уплотнение в корпусе и опирающегося ножевой кромкой на поверхность обоймы.. . Изобретение поясняется чертежом. Торцевое уплотнение между корпусом 1 и вращающимся валом 2 посредством масляного гидравлического затвор а 3 состоит из вращающегося кольца 4, выполненного из стали и неподвижно насаженного на вал 2, невращающихся колец трения 5, выполненных из графита и неподвижно закрепленных посредством клеевого соединения на обоймах 6. Вращающееся кольцо 4 насажено на вал 2 плотной посадкой до упора, дополнительно уплотнено относительно вала резиновым кольцом 7, закреплено гайкой 8 и имеет контактирующие торцевые поверхности 9. Обоймы 6 подпружиненны относительно корпуса 1 и торцевого щита 10 пружинами 11. а в радиальном направлении их положение ограничено ножевыми опорными кольцами 12. Вторичное уплотнение выполнено в виде радиального манжетного

уплотнения 13, с нажимной пружиной 14. на уплотнительной губке, сопряженной с поверхностью обоймы. Гидравлический масляный затвор 3, его объем, ограничен

корпусом 1, торцевым щитом 10, обоймами 6 с манжетами 13 и невращающимися кольцами трения 5 с вращающимся кольцом 4, имеет канал 15 для периодического пополнения турбинным маслом, радиатор 16 для

отвода тепла жидкостному охладителю, выполненному в виде канала 17.

Торцевое уплотнение вращающегося вала, применительно к электрической машине, заполненной водородом, работает

следующим образом. При вращении вала 2 вращается кольцо 4. Гидравлический масляный затвор разделяет две среды: среду А, внутренний объем электрической машины, заполненный водородом, и среду Б - наружная атмосферная среда. Поверхности скольжения невращающихся колец трения 5 и контактирующие торцевые поверхности 9 вращающегося кольца 4 уплотняют переход Среда А и гидравлический масляный затвор 3 и препятствуют переходу в среду Б - в наружную атмосферную среду. Вторичные уплотнения в виде радиальных манжетных уплотнений 13, имеющих нажимные пружины 4, уплотняют относительно неподвижные между собой обоймы 6 и, соответст- венно, корпус 1 и торцевой щит 10 от протечек турбинного масла из объема гидравлического затвора 3. Ножевые опорные кольца 12 при работе торцевого уплотнения

. фиксируют радиальное положение обоймы б и соответственно невращающихся колец трения 5 относительно вращающегося кольца 4 и позволяют поддерживать постоянную величину их нажатия при допустимых осевых перемещениях.

Использование: в электрических машинах, а именно в качестве торцевых уплотнений вращающихся валов. Сущность изобретения: вторичное уплотнение выполнено в виде радиального манжетного уплотнения с нажимной пружиной на уплотнительной губке, сопряженной с поверхностью обоймы, а опорный элемент выполнен в виде ножевого опорного кольца с внутренней ножевой кромкой, расположенной между вторичным уплотнением и невращающимся кольцом трения, фиксирующего манжетное уплотнение в корпусе и опирающегося ножевой кромкой на поверхность обоймы. 1 ил.

Формула изобретения

Торцевое уплотнение вращающегося вала, содержащее размещенные на валу вращающееся кольцо трения и установленное в корпусе невращающееся кольцо трения, размещенное в обойме и подпружиненное к вращающемуся кольцу трения, причем между обоймой и корпусом установлено вторичное уплотнение, а в корпусе установлей опорный элемент радиального положения обоймы, отличающеес я тем, что вторичное уплотнение выполнено в виде радиального манжетного уплотнё- ния с нажимной пружиной на уплотнительной губке, сопряженной с поверхностью обоймы, а опорный элемент выполнен в виде ножевого опорного кольца с внутренней ножевой кромкой, расположенного между вторичным уплотнением и невращающимся .кольцом трения, фиксирующего манжетное уплотнение в корпусе и опирающегося ножевой кромкой на поверхность обоймы.