Комбинированное уплотнение вращающегося вала Советский патент 1979 года по МПК F16J15/54 

(54) КОМБИНИЮВАННОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА

I

i Изобретение относится к уплотнитеяьной технике, в частости к комбинированным уплотнениям вращающегося вала.

Известно комбинированное уплотнение вращающегося вала, состоящее из динамического и стояночного уплотнений t1. Динамическое уплотнение является лабиринтно-винтовым, a стояночное - торирвым. Они выполнены раздельно, причем винт динамического уплотнения установлен на валу неподвижно. Тордовое стояночное уплотнение включается и отключается механически.

Надежность такого механически включаемого стояночного уплотнения зачастую бывает недостаточной.

Цель изобретения - повышение надежности при работе в условиях наличия статического подпора в уплотняемой полости.

Это достигается тем, что в комбинированном уплотнении отключение стояночного уплотнения при наборе валом определенной скорости вращения происходит за счет гидравлических сил, действующих на один из элементов динамического уплотнения, например на винт. Для этого один из элементов динамического уплотнения, например винт, выполнен аксиально подвижным, подпружинен при помощи поджимного элемента и снабжен фланцем, в котором на стороне, обратной к уплотняемой полости, установлено одно нз колец торцового уплотнения, взаимодействующее с торцом другого элемента динамического уплотнения. При этом усилие поджимного элемента выбирается так, чтобы оно было больше усилия рабочего давления в уплотняемой полости на расположенны в нем торец подвижного элемента, но меньше суммарного усилия статического подпора, имеющегося в уплотняемой полости при невращающемся вале, на подверженные его действию торцы подвижного элемента.

На чертеже схематически изображен вариант комбинированного уплотнения.

В качестве динамического уплотнения в нем используется лабиринтно-вшгговой импеллер, но могутбыть использованы и другие типы импеллеров, например центробежт1ый, вихревой, винтовой и т.п. Комбинированное угоютнечие соетонт из лабйринтно-винтового уплотнения, используемого в качестве динамического, и торцового уплотнения, используемого в качестве стояночного. Рабочий винт 1 выполнен аксиально подвижным по валу 2. Момент от вала к винту передается шпонкой 3, а уплотнение винта по валу осуществляется 4. На рабочем винте выполнен фланец 5, в котором со стороны обратной к уплотняемой полости 6, установлено кольцо 7 торцового уплотнения. Рабочий винт 1 подпружинен поджимным элементом, в данном случае пружиной 8, Ответно поверхностно торцовой пары служит торец детали 9 другого из элементов динамического уплотнения. Во время работы узла, в котором установле но описываемое комбинированное уплотнение, в уплотняемой полости имеется давление, воздействующее на торец Т, винта 1- Это давление создает усютие меньшее, чем усилие поджимного элемента, позтому при работе узла винт сказывается упертым в буртик 10 вала, а между фланцем 5 и неподвижным элементом 11 динам1яеского уплотнения должен оставаться зазор. При остановке вала в уплотняемой полости давление падает и становится равным статическому подпору, который, воздействуя на торцы Т и Tj, сдвигает В1шт вправо до соприкосновения рабочих поверхностей торцового уплотнения. При этом усилие поджимного эл мента должно быть меньше, чем суммарное усилие статического подпора на подверженные его действию торцы. Подбирая величину усилия поджимного эле мента, можно изменять момент размыкания таким образбм, что лабиринтно-винтовой импе лер к MOMoirry раскрыти.-; торцовой пары успеет полностью отогнать yплoтпяe ryю жидкость от торцового уплотнения. Момегст отклю чения стояночного уплотнения может регулиро ваться и изменяться любым из известных спо собов, например специальным регулирующим устройством в виде расположенной на валу гайки, фиксирующей первоначалышш натяг пр жины. В принципе аксиально подвижным может выполняться и невращающийся элемент динамического уплотнения. Такой вариает в ряде случаев является предпочтительным, поскольку устраняются некоторые удобства, связанные с вращением поджимного элемента. Комбинированное уплотнение по данному изобретению имеет достаточно широкий диапазон применения, поскольку и зависимости от конкретных условий по среде, давлению и другим факторам могут применяться разлишые тз1пы динамического уплотнения: на чистых маловязких жидкостях - лабиринтно-винтовой импеллер, на достаточно вязких жидкостях винтовой . на жидкостях с включениями центробежный. При этом следует, по возможности, предотвратить попадание частиц к рабочим поверхностям торцойой пары. В целом диапазон применения данного комбинированно,го уплотнения ограничивается областью применения торцового уплотнения, являющегося его составной частью. Формула изобретения Комбинированное уплотнение вращающегося вала, состоящее из динамического, например, лабйринтно-винтового, и стояночного торцового уплотнений, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при работе в условиях наличия статического подпора в уплотняемой полости, один из элементов динамического уплотнения, например винт, выполнен аксиально подвижным, подпружинен при помощи подх имного элемента и снабжен фланцем, в котором на стороне, обратной к уплотняемой полости, установлено одно из колец торцового уплотнения, взаимодействующее с торцом другого из элеметов динамического уплотнения, пртем усилие поджимного злемента больше усилия рабочего давления в зттлотняемой полости на расположенный в ней торец подвгокного элемента, но меньше суммарного усилия статического подпора на подверженные его действию торцы подвижного элемента. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Голубев А. И. Совремешп.1е уплотнения вращающихся валов, М., Машгиз, 1963, с. 189.