Уплотнение вращающегося вала Советский патент 1981 года по МПК F16J15/54 

(54) УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА

1

Изобретение относится к уплотни тельной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов, например турбомашин.

Известно уплотнение вращающегося вала турбомашины, содержащеекорпус с крышкой, внутри которого установ,лены плавающие уплотнительные кольца : внутреннее в виде аксиальноподвижного кольцевого золотника, и наружное, охватывающее с радиальными зазорами вал и втулку, закрепленную на последнем, стопоры осевого и окружного положения, камеру подвода на линии подачи затворной среды с запорно-регулирующим устройством tl

Недостатком известного устройства является относительная сложность конструкции уплотнения, в связи с чем надежность работы последнего при аварийных режимах работы невысока.

Цель изобретения - повышение надёжности работы уплотнения при аварийных режимах работы.

Указанная цель достигается тем, что внутреннее кольцо снабжено антифрикционной вставкой на торцовой поверхности, обращенной к наружному кольцу, а на сопрягаемой с втулкой г

цилиндрической расточке установлен упругий элемент для передачи крутящего момента от втулки к кольцу, при этом внутреннее кольцо установлено относительно крьшки с радиальным зазором, а стопоры этого кольца выполнены в виде фиксаторов исходного положения. На сопрягаемых поверхнос-. тях внутреннего кольца и втулки вы10полнены шлицы.

На фиг.1 изображено уплотнение в исходном положении, осевой разрезJ на фиг.2 - то же, в аварийном режиме; на фиг.З - вариант выполнения ..

15 уплотнения со шлицами.

Уплотнение состоит из корпуса 1/ крышки 2, внутри которых установлены с зазорами 3 и 4 внутреннее кольцо 5 и наружное кольцо 6. Кольцо 5

20 поджимается в аксиальном направлении фиксатором 7 при помощи пружины 8, а в окружном направлении стопорится штифтом 9 при помощи пружины 10 и пробки 11. Кольцо бподжато к

25 уплотняемой поверхности корпуса своим торцовым пояском пружиной 12, скрепленной с шайбой 13, а от окружного проворота стопорится штилтом 14. Между кольцами 5 и 6 образована камера 15, в которую по линии 16

30

через запорно-регулирующее устройство 17 подается затворная среда. Втулка 1В, закрепленная на валу 19 гайкой 20, образует уплотнительный зазор 4 с кольцом 6.. Кольцо 5 образует с крьлшкой 2 уплотнительный зазор 21.Для предотвращения утечки по сопряжению кольца 5 с втулкой 18 и для передачи крутящего момента от последней к кольцу 5, оно снабжено упругим элементом 22. Кольцо 5 снабжено также антифрикционной вставкой 23. В крышке 2 со стороны кольца 5 установлено эластичное кольцо 24. На сопрягаемых поверхностях кольца 5 и втулки 18 могут быть выполнены шлицы 25 и 26 для передачи момента от вала 19 к кольцу 5 в аварийном режиме работы.

Уплотнение работает следующим образом.

Затворная среда по линии 16 через устройство 17 подается в полость 15 под давлением, превышающим давление среды на торец внутреннего кольца 5 Дросселирование среды до давления газа в уплотнительном зазоре 3 приводит к возникновению разности давлений, действующих на торцовую поверхность кольца 5, прижимая последнее к эластичному кольцу 24. Аналогично наружное кольцо 6 поджато к сопряженной поверхности корпуса 1. В этом положении обеспечивается уплотнение газа при нормальной работе узла уплотнения.

В случае выхода из строя элементов системы подачи затворной среды давление со стороны уплотняемого гйза превышает давление среды в камере 15.При этом кольцо 5, перемещаясь в аксиальном направлении, сходит со штифта 9, преодолевает усилие пружины 8 фиксатора 7 и находит цилиндрической расточкой на втулку 18 до контакта антифрикционной вставки 26 с наружным кольцом б (фиг2}. При этом кольцом 22 передается вращение от втулки la к кольцу 5 и уплотнение работает как торцовое, реализуя аварийный режим работы. В аварийном режиме передачи вращения от втулки 18 к кольцу 5 может передаваться шлицами 25 и 26 СфигЗ;.

Предлагаемая конструкция за счет своей простоты обеспечивает большую надежность работы при аварийном режиме работы.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-

Фм

ю

19