ДВОЙНОЕ ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ Советский патент 1995 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к области уплотнительной техники.

Известны двойные торцовые уплотнения, содержащие опорные и подвижные уплотнительные кольца, камеру гидроподпора и каналы для запирающей жидкости.

Недостатком их является то, что при возникновении неисправностей в системе гидроподпора, последняя не обеспечит выполнения своей роли. То же самое может произойти при резких повышениях давления в аппарате, когда за очень короткое время не обеспечивается превышение давления в камере гидроподпора над давлением в аппарате.

Целью изобретения является повышение надежности работы уплотнения при резких колебаниях давления в камере гидроподпора и в аппарате.

С этой целью в камере гидроподпора установлены концентрически две Г-образные подпружиненные втулки, образующие камеру переменного объема, сообщающуюся с аппаратом или имитирующим его источником давления, имеющие углубления, соосные каналам для запирающей жидкости, и снабженные запорными штоками с пружинными амортизаторами.

На фиг.1 изображен общий вид двойного уплотнения при нормальной работе системы подачи запирающей жидкости. На фиг.2 изображен общий вид двойного уплотнения при отказе системы подачи запирающей жидкости или резком скачке (повышении) давления в аппарате.

Уплотнение включает в себя опорные уплотнительные кольца 1, установленные во фланцах 2 и зафиксированные от проворота штифтами 3. Подвижные уплотнительные кольца 4 прижимаются к опорным кольцам 1 пружинами 5 и соединены с кольцом 6, жестко связанным с валом 7 штифтами 8. В образованную подвижными и корпусными деталями камеру гидроподпора 9 введены концентрически друг к другу две Г-образные подпружиненные втулки 10 и 11, осевой ход которых ограничен упорными кольцами 12 и фланцами 2. Г-образные втулки отжимаются друг от друга пружинами 13. На поверхностях Г-образных установлены запорные клапаны, штоки 14 которых удерживаются пружинами 15, установленными в углублениях 16, и кольцами 17. Полость 18 соединяется через отверстия 19 с аппаратом. Штоки 14 обращены к каналам 20 входа и выхода запирающей жидкости. Соединения уплотняются резиновыми кольцами 21, 22 и 23.

Работа уплотнения осуществляется следующим образом.

При нормальной работе системы подачи запирающей жидкости давление в камере гидроподпора 9 превышает давление в аппарате, а, следовательно, и в полости 18. Полость 18 имеет минимальный объем, пружины 13 сжаты. Запирающая жидкость циркулирует в камере гидроподпора через каналы 20, смазывая и охлаждая трущиеся поверхности колец 1 и 4.

При отказе системы подачи запирающей жидкости (падении давления в камере гидроподпора 9) или резком повышении давления в аппарате под действием давления в полости 18 и пружины 13 Г-образные втулки 10 и 11 начинают расходиться. В первоначальный момент запорные штоки 14 торцевыми поверхностями закрывают каналы 20 входа и выхода запирающей жидкости, герметизируя камеру гидроподпора 9 от системы подачи запирающей жидкости. За счет некоторого расхождения Г-образных втулок 10 и 11 в камере гидроподпора 9 восстанавливается давление, превышающее давление в аппарате. Дальнейшее раздвижение Г-образных втулок 10 и 11 обеспечивает компенсацию утечек запирающей жидкости через стыки колец 1 и 4 и поддерживает давление в камере гидроподпора. Длительность промежутка времени, в течение которого обеспечивается поддержание давления в камере гидроподпора, определяется величиной утечки запирающей жидкости, а также величиной осевого хода Г-образных втулок 10, 11.

Аналогично устройство работает и при резких повышениях давления в аппарате, т.е. обеспечивается постоянное превышение давления в камере гидроподпора над давлением в аппарате.

Возврат Г-образных втулок 10, 11 с запорными штоками 14 в первоначальное положение происходит после набора в системе обвязки давления, превышающего давление в аппарате.

Восстановление нормальной циркуляции запирающей жидкости происходит после набора давления в системе обвязки, а, следовательно и в камере гидроподпора, за счет осевой подвижности штоков 14, позволяющей производить прокачку жидкости через каналы 20 в камеру гидроподпора при раздвижных Г-образных втулках 10, 11, которые после повышения давления в уплотнении сдвигаются в первоначальное положение.

ДВОЙНОЕ ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ вала, включающее опорные уплотнительные кольца, установленные в корпусных деталях, и подвижные кольца, соединенные с валом, камеру гидроподпора и каналы для запирающей жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы уплотнения, при резких колебаниях давления в камере гидроподпора и в аппарате, в камере гидроподпора установлены концентрически друг к другу две Г-образные подпружиненные втулки, образующие камеру переменного объема, сообщающуюся каналом с аппаратом или имитирующим его источником давления, имеющие углубления, соосные с каналом для запирающей жидкости, и снабженные запорными штоками с пружинными амортизаторами.