ВЫСОКОВАКУУМНОЕ ГИДРОУПЛОТНЕНИЕ Советский патент 1974 года по МПК F16J15/40 

1

Гид.роуллотнение относитря к высоковакуумным уплотнениям вращающжхся валов и, в частности, предназначено для уилютнения валов, П е;редающ,ил вращение в вы1оо.ковакуум)ные, высокотемпературные камеры.

Известны г,идроунлот,нендая с peseipiBiyapo.M, заполненным ж.идким .металлическим уплотнителем, с вр.ащающейс.я вместе с валюм диаф,рагмой и с камерой предварительного .разрежения.

Однакю для пе;редачи .вр ащення .на малых и болыш1ах oi6opoTaix .нео1бх1од.имы разные конструкц.ии утлотиений. Поэтому высоковакуумные л высокотемлературные установки При переходе ра-боты из области мальк оборотоз s область больш-И1. оборотов должны обязательно .останавливаться и демонтироваться с проведением замены ко:нстр: 1КЦ,ии уплотнения с нвп.одв.ижным резерву аром на конструкцию уплотнени.я с подвижным резервуаро.м и наOi6.0ipOT.

Частные .разборки .н замены уплотнен.ия с носледующей сборкой установки мопут повлечь за собой .появление непредвиден.ньк очагов течя, что сведет на нет назначение устаН1ав1к,и в целом из-за потер.и ва1куума.

Цель изобретения - разра|ботка единой конструкции надежного уплотнения вращающегося вала с жидким уплотнителем, предназ.наченнаго для нер-едачи вращения как на ,мальк, так .и на больших оборотах в высокотемпер.атурную камеру со сверхвысоки-м вакуумом, что увеличит эксплуатационную надежность, долговечность уплотнени.я и устаноахл в целом.

Для этого неподвижный резервуа.р выполнен из двух сообщающиеся полостей, в которых на.ходится дву1хсекц:ионная дид.фрагма, верхняя секц.ил которой COCTOHT из гор.нзонтального диска и вертикальных полостей, а ни(жня.я - из вертикального цилиндрического экрана.

На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого гидроуплотнения; на фнт. 2 - двухсекционная д.иа.фрагма.

Конструкция уплотнения состоит из полостей и 2 неподвижного резервуара, занол.ненных ЖИДК.И.М уплотнителем - расплавленны.м металлом 3, .вала 4 с пр.иваренными к нему двухсекционной диафрагмой 5 и кольцом 6, ка.л1ер А предварительного разрежения, форвакуумного уплотнения 7 с подшипника.мц 8, патрубка 9 для форвакуумной .откачк;, фланца W рабочей ка.меры, фл.анцев //, уплотнения 12, корпуса 13 камеры .предварительной откачки .и нагревателей }4-16.

Конструкция двухсекционной диафрагмы 5 изображена на фиг. 2, где а - сплошной горизонтальный диск, б - верти|Кальны,е ребра.

УплотН:ение готовят к работе с«1едующим

образом. В предварительно разогретую полость / заливают хметалл-уплотнитель 3 (напр.и.мер индий, олово и др.) объемом п.ри блкзителыю равным объему иолссти /. Затем в нолость / опускают диафрагму 5, приваренную к валу 4. .чес1ки соеднняют ,между собой фл-аяцы 11 ,и 12, которые образуют полость 2. После перечисленных олераций уплотнение прлооединяют .к рабочей камере ,и по патрубку 9 откачивают из ее полости и камеры А оставшийся та.м воздух. Детали, образующие полости, подогревают до температуры ллавления уплотнителя 3 с по-мощью нагревателей 14 и 15.

Пр.и малых оборотах вала уплотнение обеспечивается жидким уплотнителем, находящимся в нижней лолости /, и .нижней секцией диафрагмы 5 (см. фит. 2,s). При увеличении числа оборотов вала жидкий уплотнитель под действием Цвнт|робеж1ной силы начинает перемещаться в верхнюю полость 2. В полости 2 находится: верхняя секция диафрагмы 5. При большах числам оборотов под действием ве|ртикальНЫ|Х ребер верхней секций и центробежных аил жидкий металла будет отбрасьгватьсЯ и прижиматься к внещним стенкам полости уплопнетия. Назначение вертикальных ребер состоит в том, что, постоянно отбрасывая жидкий уплотнитель на внещнюю стенку полости, эти та,кже увлекают жидкий металл во вращение, чем предотвращают его проникновение в рабочую камеру. Торец горизонтального диска верхней секции диафрагмы постоянно н-айодитйя в массе жидкого металла, плотно прижатого к внешни м стеикам резервуара. На переходном этапе, когда числа оборотов еще не так велики, чтобы под действием центробеж.ны« сил жидк/1Й металл перещел в верхнюю камеру, уплотнение будет обеснечиваться как нижней, так и верХней секщиями уплютнительного уст1ройства. При больщих об-орота.х -вала отпадает надобность в форлаку у.мной откачке, так как центробежные силы, воз1НикаюЩ:Ие в жидком металле, значительно превыщают атмосферное давление.

Незнан.ительная часть дметалла, которая может испариться, проникает в .холодную лабиринтную полость, образованную вращающимоя кольцам 6 л корпусом 13, где будет кристаллизоваться на стенках. Лабиринтная

полость в процессе работы постоянно охлаждается водой.

Металл, поп-авщий в лабиринтную полость, возвращается обратно при нагреве корпуса 13 и кольца 6 .налревателем 16.

П р е д iM е т изобретения

Высоковакуумное гидр|0унлот1нение, состолщее из неподвижнопо кольцевого резер1вл.ара

с ж,,кя.м .металлическим уплотнителем, .вращ.ающейоя вме1сте с валом диафрагмы и ка.меры пр-едварительного разрежени1Я, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения в щироком диапазоне изменения

чисел оборотов и повыще.ни1Я надеж.ности уплотнения, неподвижный резервуар выполнен из двух сообщающийся полостей, в которЫ|Х находиться двухсекщионн ая д.иа.фраг.ма, верхняя секция которой состоит из горизонтального диска и верти|каль;нъ1х полостей, а нилсняя - из верти1кального цилиндрического экрана.

J

а