ДВОЙНОЕ МЕХАНИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ Советский патент 1973 года по МПК F16J15/34 

1

Изобретение относится к .механическим уилотнительны.м устройствам, ири.меипющи.мся для ограничения утечки л идкостн вдоль вращающихся валов гидроагрегатов.

Известны двойные .механические уплотнения, состоящие из двух торцовых уплотнений, образующих между собой полость, через которую прокачивается охлаждающая среда.

Цель изобретения - улучшить теплоотвод из зоны трення.

Это достигается те.м, что во вращающихся уилотнительиых кольцах заделаиы тепловые трубки, конец которых расположен в непосредственной близости от зоны трения, а другой выходит в полость, через которую прокачивается охлаи дающая жидкость.

Тарельчатые пружины, распирающие вращающиеся уплотпительиые кольца, имеют радиальные прорезы, отогнутые края которых образуют лопасти, прокачивающие охлаждающую жидкость, интенсифицируя этим охлаждение конденсационных концов тепловых трубок.

Лопасти одной конусной тарельчатой пружины отогнуты наружу, а другой - внутрь конуса. Такая конструкция обеспечивает прокачку охлаждающей жидкости через полости, в которые входят кондепеацио1П ые коиды тепловых трубок.

того, тарельчатые пружины внутренним дпа.метром опираются па дефлектор,

разделяюпип входящий п выходящий потоки

пз полостей, в которых размещепы концы

тепловых трубок.

Это увеличивает иадежность работы торцовых уплот гепий, а также иозволяет им работать при более высоких скоростях враид.ения вала и более высокой температуре уплотпяе.мой среды.

Кроме того, пнтепспфпкация теплоотвода пз зоны трения позволяет выполнять уплотпптельные кольца пз аитифрикциоппых материалов, обладаюп1,11х плохой теплопроводиостью, например пластмасс.

На фпг. 1 представлено нредлагаемое уплотнение; на фиг. 2 - сечензге по А-А на фиг. 1.

Уплот;че;1пе состоит пз двух вранитющихся iJMCCTO с вало.м / унлотн1ггсльных колец 2 и двух соединенных с корпусом 3 неподвижных втулок 4. В теле уплотнительиых колец .2 заделаны тепловые трубки 5, одни конец которых находится Б непосредственной блпзостн к зоне трения, а друго выходит в нолостн, через которые прокачивается охлаждающая жидкость. Тепловые трубки предетавляют собой тонкостенные герметичные сосуды, внутренняя поверхность которых облнцована

капилярио-пористым материалом (например, керамикой, ультратопким стекловолокном и т.п.), пропитанным легкокипящей жидкостью (например, четырехокисыо азота, метаиоло.м, сжиженным углеводородным соединением и т. п.).

в осевом направлении уплотнительные кольца 2 распирают две тарельчатые пружины 6, опирающиеся поверхностью с меньшим диаметром на заплечики дефлектора 7, наружный диаметр которого нримерно равен наружному диаметру пружины.

Пружины имеют радиальиыеирорези, отогнутые края которых образуют лопасти 5 для прокачки охлаждающей жидкости. Лопасти на одной пружине отогнуты внутрь конуса пружины, а на другой - наружу. Наиравление лоиастей совпадает с направлением окружной скорости вращения вала.

Полость Л предназначена для подачи охлаждающей жидкости, полости Б и В служат для интенсификации охлаждения конденсационных концов тепловых трубок. В иолостях Г и В находятся уплотняемые среды.

Уплотнение работает следующим образом. Контактирующие стыки колец преграждают перетечку уплотняемой среды из полости Г в полость В.

При вращении вала в зоне контакта выделяется тенло, снимаемое охлаждающей жидкостью, ирокачивамой через полость А.

Для интенсификации отвода тепла из зоны трения служат тепловые трубки 5, теплопроводность которых в тысячи раз выще, чем у металлов. На концах тепловых трубок, расположенных у зоны трения, происходит испарение легкокипящего агента. Пар по центральной части трубок проходит к охлаждаемым концам и конденсируется в жидкую фазу, которая по капиллярам внутренней облицовки трубок возвращается к горячему концу.

Лопасти 8, выполненные на вращающихся вместе с валом и уплотнительны.ми кольца.ми 2 пружинках 6, нагнетают охлаждающую жидкость из полости Л в полость Б и откачивают ее из полости В. Этим обеспечивается интенсификация охлаждения тепловых трубок. Дефлектор 7 препятствует смещению потока, входящего в полость Б и выходящего из полости В. Чем выще скорость вращения вала, тем больще тепловыделение в зоне трения. Но вместе с этим возрастает и теплоотвод за счет увеличения прокачки охлаждающей жидкости через полости Б и В.

Предмет изобретен и я

1.Двойное механическое уилотнение, состоящее из двух вращающихся с вало.м уплотнительных колец с установлеины.мн между

ними тарельчатыми пружинами и двух иевращающихся, соединенных с корпусом вторичными уплотнениями втулок, отличающееся тем, что, с целью улучщения теилоотвода из зоны треиия, в уплотнительных кольцах размещены тепловые трубки, один конец которых находится в непосредственной близости к зоне трения, а другой выходит в полость, через которую прокачивается охлаждаюнгая жидкость.

2.Уилотнение по п. 1, отличающееся тем, что для прокачивания охлаждающей жидкости, на поверхности тарельчатых пружин выполнены лопасти, причем на одной конусообразной поверхности пружины лопасти отогнуты внутрь конуса, а на другой - наружу.

3.Уплотнение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что пружины внутренней поверхностью

опираются на заплечики дефлектора, разделяющего входящий и выходящий потоки жидкости, охлаждающей тепловые трубки.

Jff f 7 A

/-1