Уплотнение вала Советский патент 1993 года по МПК F16J15/42 

Изобретение относится к области тур- бомашиностроения и может быть использовано в турбонасосных агрегатах (ТНА) многократного включения и большим ресурсом работы,

Целью, изобретения является повышение надежности герметизации и упрощение конструкции.

На чертеже изображен продольный разрез уплотнения вала.

Уплотнение вала содержит корпус 1, импеллер 3, установленный на валу 2, помещенный в камеру А, подвижную втулку торцевого уплотнения 4 с графитовой вставкой 5, коаксиальные сильфоны 6, 7, 8, образующие сильфонные полости Б и В. Сильфонная полость Б через отверстие 9 в корпусе соединена с камерой А импеллера. Сильфонная полость В через канал 10 соединена со входом в гидроагрегат. В сильфонной полости Б установлена пружина 11,

прижимающая подвижную втулку 5 к диску 12 вала.

Уплотнение работает следующим образом.

При невращающемся вале ТНА уплотнение по валу осуществляется торцевым уплотнением. Для надежной герметизации торцевого уплотнения площадь торцевой поверхности подвижной втулки в полости Б больше, чем площадь торцевой поверхности подвижной втулки в полости В. Поэтому при равенстве давлений в полостях Б и В поджатие втулки 5 к диску 12 осуществляется не только пружиной, но и силой давления жидкости. При вращении вала в камере ГДРУ образуется граница раздела фаз жидкость-газ, давление е полости Б снижается и становится равным давлению газа, а давление в полости В равно давлению входа. Вследствие разности давлений в полостях Б и В появляется разность сил, действующих

00

со

мЛ

о

N

на подвижную втулку слева и справа. Втулка сместится от диска 12, раскрывая торцевой стык уплотнения, тем самым исключается его износ, а герметичность агрегата обеспечивается ГДРУ. При остановке вращения вала агрегата или перемещении границы раздела фаз ниже радиуса расположения отверстий 9, давление в полости Б повысится и появится сила, прижимающая втулку 5 к диску 12, т.е. при потере герметичности ГДРУ гидроагрегат автоматически герметизируется торцевым уплотнением.

Таким образом, предлагаемая конструкция уплотнения обеспечивает герметичность агрегата на всех режимах работы. Включение и выключение торцевого уплотнения производится автоматически, что повышает надежность и ресурс работы уплотнения. Отсутствие дополнительных

5

контактных уплотнений и настроечных дросселей упрощает конструкцию уплотнения.

Формула изобретения Уплотнение вала гидроагрегата, содержащее корпус, импеллер, установленный на валу и помещенный в камеру, подпружиненную втулку торцевого уплотнения с графитовой вставкой, два коаксиальных сильфона, закрепленных относительно корпуса и подвижной втулки, образующих сильфонную полость, и отверстия в корпусе, соединяющие сильфонную полость с камерой импеллера, отличающееся тем, что оно снабжено третьим коаксиальным сильфо- ном, соединенным с подвижной втулкой торцевого уплотнения и корпусом с образованием дополнительной сильфонной полости, соединенной с входом и гидроагрегат.

Сущность изобретения: импеллер установлен на валу и помещен в камеру. Два коаксиальных сильфона, закрепленные относительно корпуса и подпружиненной втулки с графитовой вставкой, образуют сильфонную полость с камерой импеллера. Третий коаксиальный сильфон соединен с втулкой и корпусом с образованием дополнительной сильфонной полости, соединенной с входом в гидроагрегат. 1 ил.

6 5