Гидростатическое торцовое уплотнение Советский патент 1982 года по МПК F16J15/34 

(5) ГИДРОС|АТИЧЕСКОЕ ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к уплотнительным устройствам насосов. Известно гидростатическое уплотнение, вращающийся элемент которого имеет на торцовых поверхностях камеры устойчивости, контактное уплотнение по выступу на валу, установленн между неподвижными параллельными поверхностями, образует с ними дросселирующие зазоры, гидрозатворную камеру и имеет возможность осевого перемещения 1 . Недостатком является низкая надежность вследствие отсутствия угловой устойчивости вращающегося элемента, поскольку при угловых перекосах не происходит перераспределения давления по окружности и не пр являются восстанавливающие моменты, а также перекос практически не влияет на расход жидкости через зазор. Цель изобретения - увеличение угловой и осевой устойчивости вращающегося элемента, повышение надежности и уплотнительного перепада давления вторичного контактного уплотнения . Поставленная цель достигается тем, что камеры устойчивости подвижного элемента со стороны высокого давления соединены посредством дроссельных отверстий с ..уплотняемой полостью, а со стороны низкого давления - с полостью гидрозатворной камеры. Контактное уплотнение по выступу на валу содержит промежуточное кольцо с конической внутренней поверхностью, причем внутренний диаметр конуса со стороны высокого давления меньше наружного диаметра выступа вала, выполненного сферическим. На фиг. 1 изображено гидростатическое уплотнение, осевой разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1. Гидростатическое уплотнение включает в себя вращающийся элемент 1, 90 который образует с неподвижными корпусными вставками 2 и 3, за счет выполнения проставки k на суммарную величину зазоров G. . большую длины элемента 1, дросселирующие зазоры Gi( и Oi и гидрозатворную ка-- меру Р. Внутренний диаметр вращающегося элемента выполнен промежуточным между средними диаметрами торцовых поверхностей и J. На торцовой поверхности Т выполнен ряд камер, сообщающихся с полостью высокого давления Р посредством дроссел ных отверстий 5. На торцовой поверхности T-i вращающегося элемента 1 выполнен ряд камер, соединенных дроссельными отверстиями 6 с гидрозатвор ной камерой Pj. Уплотнение по выступу на валу осу ществляется промежуточным кольцом 7, внешняя цилиндрическая поверхность которого контактирует по скользящей посадке с внутренним диаметром вращающегося элемента, что придает ему свободу перемещений в осевом направлении. Внутренняя поверхность промежуточного кольца 7 выполнена конической, причем внутренний диаметр конуса со стороны sbfcoKoro давления меньше наружного диаметра выступа 8 вала. Внутренняя коническая fioeepxность промежуточного кольца 7 контактирует с выступом 8 вала, который выполнен сферическим, что придает вращающему элементу свободу угловых перемещений. Уплотнение работает следующим образом.

При подаче жидкости под давлением

Р происходит гидростатическое уравновешивание элемента 1 с образованием гарантированных зазоров G и Gj. Промежуточное кольцо 7 под действием перепада давления Р Р -РЗ поджимается к сферическому выступу 8 вала. При изменении зазоров под действием внешних воздействий происходит перераспределение давлений, что приводит к появлению результирующей осевой силы, возвращающей подвижный элемент в исходное положение. Так при уменьшении зазора(Х|Уменьшается расход через дроссельное отверстие 6, что при водит к повышению давления в камерах на торцовой поверхнос iv: Т . На 55 соответствующую величину увеличивается зазор Os., что приводит к уменьшению давления в камерах, а, соотГидростатическое торцовое уплотнение, содержащее вращающийся элемент, имеющий возможность .осевого перемещения, имеющий камеры устойчивости на торцовых поверхностях, контактное уплотнение по выступу на валу, и установленный между неподвижными параллельными поверхностями с образованием дросселирующих зазоров гидрозатворной камеры, отличающееся, тем, что, с целью повышения надежности, осевой и угловой устойчивости уплотнения, ка-меры на торцовой поверхности вращающегося элемента со стороны уплотняемой полости посредством дроссельных отверстий соединены с зоной высокого давления, а со стороны низкого давления - с полостью гидрозатворной камеры. 9 . 4 ветственно, и силы,действующей на торцовую поверхность 7 . Таким образом, осевая устойчивость элемента 1 обеспечивается по трем параметрам: давление в камерах .и давление в гидрозатворной камере P(, что значительно повышает надежность и быстродействие стабилизации элемента 1. В случае углового перекоса , что неизбежно присутствует при технологической сборке, необходима стабилизация вращающегося элемента относительно торцовых поверхностей Tj и Т. В случае углового перекоса происходит перераспределение давления по окружности торцовой поверхности. В зоне .уменьшения зазора повышается давление в камерах, а в зоне увеличения зазора уменьшается давление в камерах, т.е. появляется дифференцированный момент, возвращающий элемент в плоскопараллЪльное положение. Сферическое выполнение выступа вала в месте контакта с промежуточным кольцом обеспечивает надежное уплотнение по контуру при угловых перемещениях вращающегося элемента. Предложенное устройство обладает повышенной угловой и осевой устойчивостью и рассчитано на значительные перепады давления, что увеличивает надежность и ресурс работы уплотнительного узла. Формула изобретения