Торцовое уплотнение вращающегося вала Советский патент 1980 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в торцовых уплотнениях вращающихся валов. Известны торцовые неразгруженные уплотнения, содержащие вращающееся и неподвижное уплотнительные кольца, обеспечивающие надежную работу рабочей машины при небольщих давлениях 1. Известные торцовые неразгруженные уплотнения быстро нагреваются и выходят из строя при высоких давлениях, ввиду больщого значения величины контактного давления. Известна также конструкция торцового уплотнения, содержащая неподвижные и вращающееся уплотнительные кольца, поджимаемые друг к другу пружиной сжатия, обеспечивающей некоторое допустимое значение величины контактного давления при значительных величинах рабочего давления с помощью гидравлической разгрузки 2. Недостатки этих уплотнений - увеличение контактных давлений с повыщением величины давлений запираемой среды, что приводит к быстрому износу уплотнительных элементов пары трения, потерям мощности в паре трения и вынуждает к применению дорогостоящих материалов. Это особенно сказывается при больших значениях давления запираемой среды. Цель изобретения - повыщение ресурса и расширение пределов рабочего давления высоковязкой жидкости за счет уменьшения величины контактного давления в паре трения. Указанная цель достигается тем, что уплотнение снабжено смонтированным в корпусе разгрузочным узлом, выполненным в виде подпружиненных плунжеров с опорным диском, причем рабочие концы плунжеров размещены в камере высокого давления, а опорный диск жестко связан с обоймой и соединен с плунжерами пружинного сжатия. На фиг. 1 изображено уплотнение в разрезе, общий вид; на фиг. 2 - зависимость изменения величины контактного давления от величины давления запираемой среды. Торцовое уплотнение состоит из корпуса 1 и камеры 2 высокого давления, образованной им, и неподвижным кольцом 3, жестко закрепленным с обоймой 4, поджимаемое пружиной 5 к вращающемуся кольцу 6. Неподвижное кольцо 3 с обоймой 4 установлено в корпусе 1 уплотнения, а вращающееся

кольцо 6 на валу 7. Плунжер 8 опирается на предварительно сжатую пружину 9 и на пружину 10, которая другим концом опирается на диск 11. Диск И жестко связан с неподвижным кольцом 3, установленным в обойму 4 с помощью резьбового соединения и гайки 12. Штифт 13 обеспечивает устойчивоть пружины 10. Уплотнение 14 О-образное и уплотнительная манжета 15 с защитной шайбой 16 установлены в месте сопряжения цилиндрических поверхностей плунжера 8 и обоймы 4.

Уплотнение работает следующим образом. : С повыщением величины давления запи:раемой среды до определенного значения, ;плунжер 8 остается неподвижным и величина контактного давления в паре линейно возрастает, этому соответствует участок от О до PI . После достижения оптимального значения величины контактного давления, плунжер 8 начинает перемен аться и через пружину 10 передает усилие на диск 11. А тот в свою очередь передает это усилие через обойму 4 к неподвижному кольцу 3, дополнительно разгружая уплотнение.

Формула изобретения

Торцовое уплотнение вращающегося вала, включающее корпус, камеру высокого давления, неподвижное и вращающееся уплотнительные кольца, поджимаемые один к другому пружиной сжатия и обойму, отличающееся тем, что, с целью повыщения ресурса и расширения пределов рабочего давления высоковязкой жидкости за счет уменьшения величины контактного давления в

паре трения, оно снабжено смонтированным в корпусе разгрузочным узлом, выполненным в виде подпружиненных плунжеров с опорным диском, причем рабочие концы плунжеров размещены в камере высокого давления, а опорный диск жестко связан с обоймой и соединен с плунжерами посредством пружин сжатия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Макаров Г. В. Уплотнительные устройства. Л., «Машиностроение, 1974, с. 113.

2.Голубев А. И. Торцовое уплотнение вращающихся валов. М., 1974, с. 29.

ю

I

/3