Уплотнение Советский патент 1982 года по МПК F16J15/44 

(5) УПЛОТНЕНИЕ

1

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к устройствам для герметизации полостей опор роторов турбомашин.

Известно уплотнение вала, содержаще свободно установленное в радиальной канавке на валу плавающее уплот-. нительное кольцо, которое прижимается к одной из стенок канавки под действи ем перепада давлений сред в разделяемых уплотнением полостях 1

Уплотнение характеризуется недостаточной эффективностью работы в условиях смены направления действия перепада давления, поскольку во время перемещения кольца в канавке от одной ее стенки к другой по образ9вавшимся зазорам происходит утечка уплотняемой среды.

Известно также уплотнение для разделе;ния воздушной и масляной полостей, содержащее плавающее уплотнитель ное кольцо, установленное на валу в

радиальной канавке, которая соЪбщена каналами с масляной полостью T2j.

Недостатком этого уплотнения является низкая эффективность работы при

5 переходных режимах, когда нарушается оптимальное соотношение действующих на кольцо давлений в разделяемых полостях или происходит смена направления действия на кольцо перепада давto лений.

Цель изобретения - повышение эффективности работы уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что на торцовой поверхности, образующей канавку, со стороны воздушной

полости выполнена кольцевая проточка, наружный диаметр которой меньше, а внутренний больше соответственно наружного и внутреннего диаметров

20 обращенного к Ней;торца кольца,

выходы каналов в канавку расположены в проточке, а выходы на поверхность вала - в воздушной полости на большем 3Э6 оси вала, чем проточрасстоянии от ка. На чертеже изображено предлагаемое уплотнение. Уплотнение содержит вал 1, охватыващую его с зазором втулку 2 и расположенное между ними в радиальной канавке 3 на валу плавающее уплотнительное кольцо f, разделяющее воздушную полость 5 и масляную полость 6. На стенке канавки со стороны воздушной полости выполнена кольцевая проточка 7, наружный диаметр которой меньше, а внутренний больше соответст венно наружного и внутреннего диамет ров обращенного к ней торца кольца. В валу выполнены каналы 8, соединяющие канавку с воздушной полостью, причем выходы каналов в канавку расположены в проточке, а выходы на поверхность вала - в воздушной полости на большем расстоянии от его оси, чем проточка. Уплотнение работает следующим образом. При вращении вала в объеме, образо ванном проточкой на стенке канавки и обращенным к ней торцом уплотнительно го кольца, создается разрежение действующей на воздух, находящийся в соединяющих канавку с воздушной полостью каналах, центробежной силой. При установившемся режиме работы уплотнительное кольцо под действием давления в воздушной полости, превышающего давление в масляной полости, прижимается к стенке канавки. В переходном режиме работы при выравнивании давлений в разделяемых полостях или при превышении давления в масляной полости над давлением в воздушной полости уплотнительное коль цо перемещается в канавке, при этом разрежение в проточке создает дополни тельную силу, ускоряющую это перемеще ние кольца, а затем удерживающую его в контакте со стенкой канавки со стороны воздушной полости, что препятствует протечке воздушно-масляной смеси из масляной полости в воздушную. При восстановлении высокого давления в воздушной полости кольцо перемещается в канавке до контакта со стенкой канавки со стороны масляной полости. В связи с отсутствием дополнительной силы, ускоряющей это перемещение, во время последнего происходит продувка воздухом полости между внутренней поверхностью кольца и дном канавки,в которой могла остаться воздушно-масляная смесь. Таким образом, в предлагаемом уплотнении обеспечена высокая эффективность работы как на установившемся, так и на переходном режимах работы уплотняемой машины. Формула изобретения Уплотнение для разделения воздушной и масляной полостей, преимущественно турбомашин, содержащее плавающее уплотнительное кольцо, установленное на валу в радиальной канавке, которая сообщена каналами с одной из разделяемых полостей, отличающеес я тем, что, с целью повышения эффективности работы, на торцовой поверхности, образующей канавку, со стороны воздушной полости выполнена кольцевая проточка, наружный диаметр которой меньше, а внутренний больше соответственно наружного и внутреннего диаметров обращенного к ней торца кольца, выходы каналов в канавку расположены в проточке, а выходы на поверхность вала - в воздушной полости на большем расстоянии от оси вала, чем проточка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3887198, кл. 27727, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № i 63827, кл. F 16 J ISAt, 1972.