Плавающее уплотнительное кольцо Советский патент 1974 года по МПК F16J15/44 

1

Изобретение относится к уплотнениям с плавающими кольцами и может найти применение в различных отраслях машиностроения.

В известных уплотнениях с плавающими кольцами без специальных устройств не достигается полная разгрузка торцовой уплотняющей поверхности кольца от осевой силы.

При повышении давления уплотняющей среды длина-плавающих колец или их количество увеличиваются.

Целью изобретения является улучшение работы уплотнительного кольца за счет компенсации осевых сил на нем до полного уравновешивания, а также использование всего контура кольца, за исключением уплотняющих торцовых плоскостей, в качестве длины уплотнительного зазора.

Это достигается тем, что плавающее кольцо охватывается связанной с валом полой втулкой, образуя уплотнительные зазоры по наружной и внутренней поверхности кольца.

Причем втулка посажена перед неуплотняющим торцом плавающего кольца вдоль оси, а усилие прижима уплотняющей поверхности плавающего кольца к стенке корпуса соответствует разности усилий, образующейся вследствие наличия разгрузочных поверхностейплавающего кольца ( - ()0. При одинаковой длине и щирине наружного и внутреннего уплотнительных зазоров давление РВ в пространстве, образованном втулкой, равно приблизительно трети давления Рд, имеющегося в выемке корпуса.

Для достижения определенного редуцирования давления уплотняемой среды или требуемого давления до пространства, образуемого втулкой наружный и внутренний уплотнительные зазоры выполняются с различной длиной или шириной.

При низком давлении, имеющемся в выемке корпуса, и при падении давления на входе в уплотняющую втулку, т. е. при таком ограничении осевого усилия прижима уплотняющей поверхности к стенке корпуса, при

котором гарантируется радиальная подвижность плавающего кольца и уплотнение стенок корпуса.

Для упрощения плавающего кольца оно имеет одну единственную торцовую поверхность, являющуюся уплотняющей.

На чертеже представлено предлагаемое плавающее кольцо.

Кольцо 1 с противолежащими торцовы.ми поверхностями Л/i и N + расположено вокруг вала 2 в выемке А стенки корпуса. Втулка 3, жестко соединенная с валом, своей опорной поверхностью расположена перед торцовой поверхностью плавающего кольца и охватывает его таким образом, что по наружному контуру плавающего кольца образуется

наружный уплотнительный зазор 4, а на торцовой поверхности - полость В, с которыми соединен внутренний уплотнительный зазор 5, имеющийся между валом и плавающим кольцом. Рабочая среда, находящаяся под давлением, втекает в выемку А стенки корпуса через отверстие в направлении стрелки; давление на входе несколько выше давления, имеющегося в корпусе. Часть рабочей среды проходит последовательно наружный уплотнительный зазор 4, полость В и внутренний уплотнительный зазор 5, причем давление постепенно падает до выхода из зазора 5. Таким образом, в полости В давление Рв еще равно приблизительно одной трети давления РА, имеющегося в. выемке А стенки корпуса. Усилие прижима создаваемого давлением РВ и действующего на уплотняющую поверхность NZ или на стенку корпуса, компенсируется противодействующим осевым усилием , действующим на торцовую поверхность NZ, при необходимости достигается полная компенсация.

Предмет изобретения

Плавающее уплотнительное кольцо с удлиненным уплотнительным зазором и гидравлической компенсацией осевых сил на плавающем кольце, отличающееся тем, что, с целью улучшения работы кольца, увеличения давления уплотняющей среды и повышения надежности уплотнения, плавающее кольцо охватывается связанной с валом втулкой, образуя уплотнительные зазоры по наружной и внутренней поверхности кольца.