Комбинированное уплотнение вращающегося вала Советский патент 1982 года по МПК F16J15/34 

(54) КОМБИНИРОВАННОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ

ВАЛА

1

Изобретение относится к уплотнительной технике.

Известно комбинированное уплотнение врапхающегося вала, содержащее стояночное и динамическое (рабочее) уплотнения с полостью между ними, соединяемой каналом с уплотняемой полостью через клапан для разгрузки Б момент запуска динамического уплотнения торцового типа 1.

Однако известное уплотнение характеризуется недостаточным отводом тепла, образующегося при взаимодействии вращающихся и невращаюшихся элементов уплотнения между собой и с уплотняемой жидкостью, что приводит к снижению надежности уплотнения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уплотнительный узел, который содержит корпус, размещенную в нем с образованием кольцевой камеры аксиально подвижную подпружиненную втулку с выполненными на внутренней ее поверхности встречными разнонаправленными винтовыми нарезками, вал с противоположно направленными нарезками, втулки с встречными винтовыми нарезками с проточкой между ними, об()азующими динамическое уплотнение, буртики на валу, сопряженный с торцом втулки, образующий стояночное уплотнение, и канал, сообщаюцхй проточку с кольцевой камерой 2.

Данный уплотннтельный узел характеризуется недостаточно высокой надежностью работы yПv oтнeния из-за отсутствия гарантированного отвода тепла из рабочей зоны дина.мического уплотнения, а и.менно в зазоре между вращающи.мися и невращающимися элементами уплотнения и в кольцевой проточке между винтовыми нарезками.

Кроме того, при уплотнении газообразных сред высокого давления в рабочей зоне динамического уплотнения проис.ходит насыщение газом уплотняющей жидкости, что ухудщает ее свойства и тем самым снижает надежность работы уплотнения.

Цель изобретения - повыщение надежности работы уплотнения.

Указанная цель достигается тем, что проточка, разделяющая разнонаправленные нарезки, соединена с входом жидкости в уплотнение дополнительным каналом, на котором установлен регулятор расхода жидкости. Причем дополнительный канал выведен из кольцевой камеры между корпусом и втулкой и выполнен в корпусе уплотнения, в линии дополнительного канала установлены охладитель и дегазатор жидкости.

На фиг. 1 изображено комбинированное уплотнение, разрез.

Комбинированное уплотнение состоит из установленной в корпусе 1 втулки 2, аксиально подвижной, подпружиненной пружинами 3. С корпусом 1 втулка 2 образует кольцевую камеру 4, сообщенную каналами 5 с проточкой 6, разделяющей разнонаправленные нарезки 7, выполненные на валу 8, и нарезки 9 на внутренней поверхности втулки 2, составляющие динамическое уплотнение лабиринтно-вихревого типа. Торцовое стояночное уплотнение включает в себя упорный буртик 10 на валу 8, сопряженный торцом втулки 2. Проточка б посредством каналов 5, кольцевой камеры 4 и дополнительного канала 11 сообщена со входом 12 уплотняющей жидкости.

В линии дополнительного канала 11 установлен регулятор 13 расхода жидкости, например дроссель, дегазатор 14 и охладитель 15 жидкости.

Комбинированное уплотнение работает следующим образом.

В стояночном режиме положение всех деталей соответствует изображенному на чертеже. Размещенная в корпусе 1 втулка 2 прижата с помощью пружин 3 своим торцом к упорному буртику 10 на валу 8. Уплотняющая жидкость поступает через канал входа 12, проходит в зазор между валом 8 и втулкой 2. Попадание уплотняющей жидкости в газовую исключается стояночным уплотнением за счет контакта торца втулки 2 с упорным буртиком 10.

Через канал 5 уплотняющая жидкость попадает в камеру 4, затем в канал 11, расход ее ограничен дросселем 13, затем уплотняющая жидкость проходит через газоотделитель 14 и охладитель 15 и попадает снова на вход 12.

В динамическом режиме встречными нарезками 7 на валу 8 и нарезками 9 на втулке 2 в проточке 6 создается повыщенное давление уплотняющей жидкости, которое через каналы 5 передается в кольцевую камеру 4. Из-за разности давлений на входе 12 и в камере 4 втулка 2 отходит от упорного буртика 10. Попадание уплотняющей жидкости в газовую полость теперь исключается за счет динамического уплотнения лабиринтновихревого типа, образованного нарезками 7 и 9. В прилежащей к упорному буртику 10 части динамического уплотнения устанавливается граница раздела газ - жидкость.

При этом происходит естественная циркуляция уплотняющей жидкости, насыщение ее газом и нагрев.

Часть этой жидкости через канал 5, камеру 4, канал 11 и дроссель 13 попадает в

дегазатор 14, где дегазируется, зате.м в охладитель 15 и снова на вход 12 уплотняющей жидкости. Таким образом, существенно улучщаются условия тепло- и массообмена в зазоре между втулкой 2 и валом 8 в районе

винтовых нарезок 7 и 9, что приводит к увеличению надежности и улучщению работы уплотнения.

Эффект от внедрения предлагаемого уплотнения определяется увеличением долговечности уплотнения и, следовательно, сокращение.м количества вынужденных остановок, времени нахождения в ремонте и стоимости ремонтов.

Формула изобретения

5 втулку с выполненными на внутренней ее поверхности встречными разнонаправленными винтовыми нарезками, вал с противоположно направленными нарезками, втулки с встречными винтовыми нарезками с проточкой между ними, образующими дипами0 ческое уплотнение, буртик на валу, сопряженный с торцо.м втулки, образующий стояночное уплотнение, и капал, сообщающий проточку с кольцевой камерой, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности работы, проточка, разделяющая разнонаправленные нарезки, соединена с входом жидкости в уплотнение дополнительным каналом, на котором установлен регулятор расхода жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0