Уплотнение для гидроабразивных сред Советский патент 1981 года по МПК F16J15/34 

(54) УПЛОТНЕНИЕ ДЛЯ ГИДРОАБРАЗИВНЫХ СРЕД

Изобретение относится к уплотнениям вращающихся валов машин и аппаратов химической и других отраслей промышленности, преимущественно для гидроабразивных и полимеризующих сред. Известно торцовое уплотнение вращающегося вала, включающее уплотнительные кольца, вторичные уплотнения, выполненные в виде резиновых колец круглого сечения. Резиновые кольца в данном уплотнении отделены от абразивных сред камерой, в которой находится разделительная жидкость с больщим по отношению к среде удельным весом, не смешивающаяся со средой 1 . Недостатком этой конструкции является то, что она не применима для уплотнений с горизонтальным расположением вала, а также в конкретных условиях трудно подобрать разделительную жидкость, совместимую со средой в аппарате. Кроме того, не исключается ее вымывание и смещивание со средой. Известно также торцовое уплотнение, включающее подвижное кольцо трения, установленное в корпусе уплотнения, вращающееся кольцо трения, связанное с валом, упругие элементы, обеспечивающие контакт пар трения, вторичные эластичные элементы, средство для защиты от гидроабразивных сред, выполненное в виде втулки из пористого материала 2. Недостатком данного уплотнения является то, что пористая поверхность втулки постоянно находится в контакте -со средой, в которой присутствуют абразивные частицы, и через определенное количество времени поверхность втулки забивается абразивом. В результате, удельное давление в паре трения уменьщается и контакт между кольцами пары трения нарушается или за счет открытия пары трения, или за счет разрушения вторичного уплотнения. Цель изобретения - повышение надежности работы уплотнения. Указанная цель достигается тем, что средство для защиты от абразивных частиц выполнено в виде эластичных манжет с внутренними полутороидальными полостями, установленными на фланце корпуса и на обойме, и охватывающими своими губками кольцо трения, причем на внутренних сторонах манжет установлены вставкк из пористой резины, контактирующие с наружной боковой поверхностью колец трения, а с наружной стороны губок манжет выполнены выступы, образующие угол с плоскостью, перпендикулярной оси вала. Эластичные манжеты, установленные на фланце корпуса и на обойме защищают резиновые кольца от попадания абразива, регулируют давление на контактной паре и, таким образом, коэффициент разгрузки, а следовательно, и удельное давление в паре трения остается постоянным, , что значительно увеличивает надежность работы торцового уплотнения. Выступы, выполненные с наружной стороны губок манжет под углом к оси вала, способствуют возникновению возмущающих токов жидкости в области губок деформируемых манжет и не позволяют скапливаться и осаждаться абразивным частицам на манжетах. На фиг. 1 изображено уплотнение для гидроабразивных сред с установленными деформируемыми манжетами в случае, разрез (давление среды во внутренней полости манжет больще давления среды в аппарате); на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. Уплотнение состоит из корпуса 1, в котором установлено через эластичное кольцо 2 неподвижное кольцо 3. Вращающееся кольцо 4 установлено в обойме 5 и связано с ней через щтифт 6, обойма 5 связана через винт 7 с промежуточной втулкой 8, которая жестко связана с валом 9. Пружина 10 вместе с гидравлическим давлением среды поддерживают постоянный контакт трущихся поверхностей колец трения. Манжеты 11 укреплены в корпусе 1 и обойме 5 и своими губками схватывают кольца трения, защищая зазоры и канавки, в которых установлены резиновые кольца круглого сечения. На внутренних сторонах манжет установлены вставки 12 из пористой резины, а с наружной стороны губок манжет, выполнены выступы 13, образующие угол с плоскостью, перпендикулярной оси вала. Уплотнение работает следующим образом. Вал 9 вращается от привода и через винт 7 вращение передается обойме 5, которая в свою очередь через щтифт 6 передает крутящий момент вращающемуся кольцу 4. Предварительное- поджатие подвижного кольца к неподвижному производится пружинами 10. Деформируемые манжеты, установленные в корпусе уплотнения 1 и в обойме 5, защищают резиновые кольца круглого сечения от попадания образива среды. Если давление среды в полости уплотнения больще, чем давление среды в аппарате, то возможно просачивание этой среды во внутреннюю полость манжет и оттуда в аппарат. Если давление в аппарате становится больще, чем давление во внутренней полости манжеты, то деформируемая ма-нжета изгибается своей средней частью и полость манжеты разделяется от аппарата частью губки с пористой резиной. Давление в аппарате и в полости манжеты сравнивается и манжета принимает положение, показанное на фиг. 1. Таким образом, эластичные манжеты надежно защищают резиновые кольца от попадания абразива, способствуют тому, что коэффициент разгрузки, а следовательно, и удельное давление в паре трения остается постоянным, причем пористая часть губки соприкасается с абразивной средой минимальное количество времени. Формула изобретения 1.Уплотнение для.гидроабразивных сред, включающее неподвижное кольцо, установленное на фланцах корпуса уплотнения, вращающееся кольцо, связанное с обоймой, установленной на валу, средство для защиты от абразивных частиц и упругие элементы, обеспечивающие контакт пар трения, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы уплотнения, средство для защиты от абразивных частиц выполнено в виде эластичных манжет с внутренними полутороидальными полостями, установленными на фланце корпуса и на обойме, и охватывающими своими губками кольцо, причем на внутренних сторонах манжет установлены вставки из пористой резины, контактирующие с наружной боковой поверхностью колец трения, а с наружной стороны губок манжет выполнены выступы, образующие угол с плоскостью, перпендикулярной оси вала. 2.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что эластичные манжеты установлены в кольцах трения и своими губками контактируют с корпусом уплотнения и обоймой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 824452, кл. 122(5), 1959. 2.Патент Японии № 52-48270, кл. 54 D 432, 1977.