Уплотнение вращающегося вала Советский патент 1983 года по МПК F16J15/44 

(54) УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА

Изобретение- относится к уплотнительной технике.

Известны уплотнения вращающегося , вала, содержащее кольцевую уплотнительную щель, имеющую ячеистую структуру 1.

Недостатком их является повышенная площс дь сопрягаемых поверхностей при случайном касании уплотняемых деталей, что снижает надежность узла. Кроме того, трудоемок процесс изготовления ячеек.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение изготовления.

С этой целью ячеистая структура образована чешуйками, подобньми рыбьим, имеющими острые кромки и расположенными, по крайней мере, на одной из поверхностей кольцевой щели, причем ячейки открыты навстречу потоку уплотняемой среды.

При этом оси симметрии ячеек по валу или обойме параллельны осям вала и обоймы. Кроме того, оси симметрии ячеек, расположенных на обойме, ориентированы под острым угле к входной кромке обоймы в сторонуг противоположную направлению вращения вала.

Причем оси симметрии ячеек, расположенных на валу, ориентированы под острым углом к торцовой поверхности вала в сторону направления вращения вала.

На фиг.1 изображено уплотнение вращающегося вала, продольный разрез; на фиг.2 - сечение одной ячейки; на фиг.З -.развертка.внутренней по10верхности обоймы; на фиг.4 - развертка наружной поверхности вала.

Уплотнение вращающегося вала содержит уплотнительную щель 1, образованную валом 2 и обоймой 3

15 (фиг.1). Внутренняя поверхность обоймы 3 выполнена ячеистой в виде рыбьей чешуи 4, которая образует ячейки 5 (фиг. 1 и 2), расположенные таким образом, что поток уплот20няемой среды имеет возможность входа в них. Чешуйки 4 имеют острые кромки 6. Торец 7 обоймы 3 расположен со стороны высокого давления, торец 8 со стороны низкого давле25ния. Оси 9 симметрии ячеек 5 параллельны осям вала 2 и обоймы 3. При таком расположении осей 9 симметрии ячJeeк 5 возможны варианты: наружная поверхность вала 2 выполнена ячеис30той в виде рыбьей чешуи и обе поверхности упло1нительной щели 1 выполнены в виде рыбьей чешуи. Возможно выполнение уплотнения, когда ячейки 5 расположены на обойме 3 и их оси 9 симметрии сориентированы под острым углом к входной кромке 10 обоймы 3 в сторону, противоположную направлению вращения вала 2 (фиг.Э)/ Кроме того, возможен вариант выполнения уплотнения, когда ячейки 5 расположенына валу. 2 и их оси 9 симметрии сориентированы под острым углом к торцовой поверхности 11 вал 2 в сторону направления вращения вала (фиг.4), Уплотнение вращающегося вала работает следуюЬрим образом. При движении уплотняемой среды от торца 7 (сторона высокого давления) к торцу 8 (сторона низкого дав ления) уплотняемая среда дросселируется в кольцевой щели 1. Чешуйки 4 расположены таким образом, что поток уплотняемой среды входит в ячейку 5 и заполняет ее. возле каждой из чешуек 4 возникают локальные турбулентные зоны уплотняемой среды что создает гидродинамическое сопротивление кольцевой щели 1. На валу 2 каждая чешуйка 4 работает как элементарная лопасть и создае.т обратный насосный эффект, направленны против основного лотока уплотняемой .среды. Уплотнение узла, кольцевая щель которого снабжена ячеистой структурой в виде рыбьей чешуи, снижает площадь возможного касания уплотняе мых . Кроме того, отсутствуют паяные места в Ячеистой структуре и повышен теплоотвод за счет одноимен ного материала. А также имеет значительно жесткие чешуйки и упрощает изготовление. Формула изобретения 1.Уплотнение вращающегося вала, содержащее кольцевую уплотнительную щель, образованную валом и обоймой, имеющую ячеистую структуру, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения изготовления, ячеистая структура образована чешуйками, подобными рыбьим, имеющими острые кромки и расположенными, по крайней мере, на одной из поверхностей кольцевой щели, причем ячейки открыты навстречу потоку уплотняемой среды. 2.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что оси симметрии ячеек по валу или обойме параллельны осям вала и обоймы. 3.Уплотнение по п. 1, о т л ичающееся тем, что оси симметрии ячеек, расположенных на обойме, ориентированы под острым углом к входной кромке обоймы в сторону, противоположную направлению вращения вала. 4.Уплотнение по п. 1, о т л ичающееся тем, что оси симметрии ячеек, расположенных на валу, ориентированы под острым углом к торцовой поверхности вала в сторону направления вращения вала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство. .СССР 274745, кл. F 16 J 15/44, 1967.