Торцовое уплотнение Советский патент 1982 года по МПК F16J15/34 

(54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ

1

Изобретение относится к уплотнительной технике и может найти применение для уплотнения, валов наСосов и компрессоров.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уплотнение, в котором вращающееся и невращающееся уплотнительные кольца опираются соответственно на вращающееся и невращающееся опорные кольца по притертым поверхностям и связаны с ними при помощи щпоночного соединения в центрирующих обоймах, охватываю1 цих кольца по цилиндрической поверхности 1 .

Однако это уплотнение -характеризуется недостаточной надежностью и долговечностью при работе в условиях повыщенных осевых вибраций. Ввиду того, что плоская щель обладает нулевой осевой и отрицательной угловой гидростатическими жесткостями, увеличиваются утечки через неподвижные стыки. .В подвижном стыке, особенно в момент пуска механизма при нагруженном давлением уплотнении конта кт уплотнительных колец может происходить по внешнему диаметру, что нередко приводит к задиру рабочих поверхностей уплотнения.

Цель изобретения - повыщение надежности и долговечности уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что подвижный и неподвижные стыки выполнены с зазорами, сужающимися в сторону полости низкого давления, причем эффективная площадь подвижного стыка увеличена по сравнению с площадью каждого неподвижного стыка.

Области оптимальной конфузорности 10 можно определить расчетным путем. Например, для уплотнений средних размеров с отношением щирины торцового пояска к его среднему радиусу 1:10 конфузорность, обеспечивающая минимальные утечки через неподвижные стыки и исключение контакта в 15 рабочей паре, при минимуме утечеКлежит в интервале 0,1-2 мкм.

На чертеже представлено торцовое уплотнение, продольный разрез.

Уплотнение вала 1 разделяет пространства 2 и 3 высокого и низкого давления и содержит вращающееся 4 и невращающееся 5 уплотнительные кольца, образующие в стыке 6 щель клиновой формы, сужающуюся в сторону пространства 3 низкого давления. Вращающееся 4 и невращающееся 5 коль:--::; ыайы уйгМ -: ца сопряжены с опорными вращающимся и невращающимся кольцами 7 и 8 тыльными поверхностями, образуя в неподвижных стыках 9 и 10 щели клиновой формы, сужающие СИ в сторону пространства 3 низкого давления. Кольца 4 и 5 связаны соответственно с кольцами 7 и 8 центрирующими обоймами 11 и 12 со щпоночными соединениями, включающими соответственно пазы 13-16 в теле колец 4, 7 и 5, 8 и щпонки 17 и 18, выполненные в теле обойм И и 12. При нагружении уплотнения рабочим перепадом давления в рабочем стыке 6 и неподвижных стыках 9 и 10 возникают отжимающие гидростатические силы, исключающие контакт в рабочем стыке 6. Высокая угловая и осевая жесткость жидкости в конфузорных зазорах неподвижных стыков 9 и 10 и в подвижном стыке 6 обеспечивает устойчивую работу уплотнения в условиях осевых вибраций при минимизированных утечках, что повыщает долговечность и надежность уплотнения.

/б /7 /5 14 Формула изобретения Торцовое уплотнение, содержащее вращающееся и невращающееся уплотнительные кольца, которые опираются соответственно на вращающееся и невращающееся опорные кольца, тыльными торцовыми поверхностями и связаны с ними центрирующими обоймами со щпоночным соединением, отличающееся тем, что, с целью повыщения долговечности и надежности, подвижн-ый и неподвижные стыки уплотнительных колец выполнены с зазорами клиновой формы, сужающимися в сторону полости низкого давления, причем эффективная площадь в каждом неподвижном стыке равна или ме ньще эффективной площади подвижного стыка. Источники информации. - принятые во внимание при экспертизе . 1. Патент США № 3.356.378, кл. 277-136, опублик. 1967.