Уплотнение вращающегося вала Советский патент 1982 года по МПК F16J15/44 

(54) УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА

1

Изобретение относится к уплотнительной технике, ц частности, .к уплотнениям вращаю-щихся валов.

Известно уплотнение вращающегося вала, содержащее уплотняющее плавающее металлическое кольцо, установленное на валу с радиальным зазором и разделяющее полости высокого и низкого давлений 1.

Недостатком такого уплотнения является то, что оно допускает утечки через радиальный зазор уплотняемой среды.

Известно также уплотнение вращающегося вала, содержащее уплотняющее кольцо, разделяющее полости высокого и низкого давления, которое установлено на валу с радиальным зазором, причем на поверхности кольца, обращенной к валу, выполнена кольцевая затворная полость, сообщенная с источником затворной среды 2.

Недостаток известного уплотнения заключается в том, что при термическом расщирении вращающегося вала происходит уменьшение радиального зазора, поэтому для сохранения гарантированного радиального зазора в этих условиях его величина при нормальных условиях имеет увеличенную величину, что снижает герметичность уплотнения и приводит к повыщенному расходу затворной среды.

Цель изобретения - снижение утечки J затворной среды.

Для этого в уплотнении вращающегося вала, содержащем уплотняющее кольцо, раз-деляющее полости высокого и низкого давления, которое установлено на валу с ра10диальным зазором, причем на поверхности кольца, обращенной к валу выполнена кольцевая затворная полость, сообщенная с источником затворной среды, уплотняющее кольцо выполнено разрезным и снабжено внутренней кольцевой полостью, которая

15 сообщена с источником затворной среды, а затворная полость выполнена в виде отдельных карманов, соединенны;; посредством дроссельных отверстий с внутренней кольцевой полостью, причем на наружной поверх20ности кольца установлена волнистая кольцевая пружина.

На фиг. 1 представлено уплотнение вращающегося вала; на фиг. 2 - сечение на фиг. 1.

Уплотнение состоит из разрезного уплотняющего кольца 1, которое имеет стык 2 и установлено в корпусе. 3 с минимальным радиальным зазором на валу 4. Уплотняющее кольцо 1 снабжено внутренней кольцевой полостью 5, которая в стыке 2 герметично закрыта. На поверхности уплотняющего кольца 1, обращенной к валу 4, выполнены карманы 6. Внутренняя кольцевая полость 5 сообщена с источником затворной среды патрубком 7 и с карманами 6 - дроссельными калиброванными отверстиями 8. Между корпусом 3 и уплотняющим кольцом 1 установлена волнистая пружина 9.

Уплотнение вращающегося вала работает следующим образом.

Затворная среда под давлением подается через патрубок 7 во внутреннюю кольцевую полость 5 и оттуда проходит через дроссельные отверстия 8 в карманы б и затем, растекаясь по радиальному зазору, наружу. Усилие от давления затворной среды, возникающее во внутренней кольцевой полости 5 и в карманах 6 и направленное по периметру уплотняющего кольца 1 на его разжим, уравновещивается противоположным усилием от кольцевой волнистой пружины 9. При этом обеспечивается минимальная величина зазора между валом 4 и уплотняющим кольцом 1. В случае термического расширения зала 4 величина этого зазора уменьщается. В результате давление затворной среды в карманах б и во внутренней кольцевой полости 5 увеличивается. Соответственно увеличивается усилие, действующее на разжим уплотняющего кольца 1, и оно разжимается, восстанавливая первоначальный минимальный зазор между уплотняющим кольцом 1 и валом 4.

Таким образом, выполнение уплотняющего кольца разрезным и снабжение его внутренней кольцевой полостью, которая сообще-. на с источником затворной среды, и выполнение затворной полости в виде отдельных карманов, соединенных посредством дроссельных отверстий с внутренней кольцевой полостью, а также установка на наружной поверхности уплотняющего кольца волнистой кольцевой пружины позволяет снизить утечки затворной среды путем уменьшения начального радиального зазора между уплотняющим кольцом и вращающимся валом.

Формула изобретения

Уплотнение вращающегося вала, содержащее уплотняющее кольцо, разделяющее полости высокого и низкого давления, которое установлено на валу с радиальным зазором, причем на поверхности кольца, обращенной к валу, выполнена кольцевая затворная полость, сообщенная с источником затворной среды, отличающееся тем, что, с целью снижения утечки затворной среды, уплотняющее кольцо выполнено разрезным и снабжено внутренней кольцевой полостью, которая сообщена с источником затворной среды, а затворная полость выполнена в виде отдельных карманов, соединенных посредством дроссельных отверстий с внутренней кольцевой полостью, причем на наружной поверхности кольца установлена волнистая кольцевая пружина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР ,№ 241172, кл. F 16 J 15/44, 1968.

2.Патент США № 2964339,

кл. 277-35, опублик. 1960, фиг. 15 (прототип),