Торцовое уплотнение Советский патент 1983 года по МПК F16J15/34 

(54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к деталям ма- . шин - торцовьм уплотнениям валов.

Известно торцовое уплотнение, состоящее из вращакяцегося и невращакщегося уплотнительных колец, между которыми установлено промежуточное кольцо,предназначенное снижать относительную скорость скольжения примерно в два раза С ЗНедостатком этого уплотнения является - прилипание промежуточного кольца к невращающемуся или вращающемуся уплотнительному кольцу, что приводит к высокой относительной скорости скольжения трущихся поверхностей, снижению надежности и повышению износа колец.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности торцового уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, содержащем неподвижный стакан, подвижнре в осевом направлении .невращающееся уплотнительное кольцо, вращающееся уплотнительное кольцо, нажимные пружины, промежуточное кольцо, бандажное кольцо, фиксаторы и уплотнительные упругиекольца, в бандажное

кольцЬ установлены ролики, соприкасающиеся с невращающимся и вращающимся уплотни тел ьньми кольцами.

На фиг. 1 показано торцовое уплотнение, общий вид на фиг. 2 вид А на фиг. 1 и распределение окружной ./скорости уплотнительных и промежуточного колец.

Торцовое уплотнение состоит из

10 неподвижного стакана 1, установленного в корпусе 2, подвижного в осевом направлении невращающегося уплотнитель но го кольца 3, нажимных пружин 4, вращающегося уплотнительного

15 кольца 5, установленного на валу 6, промежуточ.ного кольца 7, бандажного кольца 8, роликов 9, оси 1О, фиксаторов 11, 12 и 13, уплотнительных упругих колец 14 и 15.,

20

Торцовое уплотнение работает cjieдуюиц м образом.

- Под действием приложенного момента М(фиг. 1) вал 6, уплотнительное кольцо 5 приводятся во вращательное

25 движение с угловой скоростью ш . В точке контака Б окружная скорость уплотнительного кольца 5 и ролика 9 равна и. Ролик 9 катится относительно невращающегося кольца 3 без

30 скольжения по окружности. Скорость движения центра ролика 9 (фиг. 2J, оси 10, промежуточного кольца 7. бандажного кольца 8 равна U/2, Таким образом, из-за установки роликов промежуточному кольцу сообаается принудительное движение со скоростью, равной половине окружной скорости вращающегося уплотнительного кольца 5. Износ промежуточного кольца 7 И уйлотнифёльных колец 3 я 5 компенсируется смещением подвиж ного в осевом направлении невращающегося уплотнительного кольца 3 за счет сил нажимных пружин 4. Усилие пружин должно преодолевать упругое сопротивление роликов, неурав новешенные силы гидравлического дав ления, заданным усилием нагружать контактные поверхности уплотнительных колец и промежуточного кольца. : Наличие роликов позволяет также контролировать и предупреждать внезапный вьЬсод из строя уплотнения. П работе уплотнения (по мере износа невращающегося и вращгцощегося уплот ;Нительных йголец и промежуточного кольца) невраща:й)щееся уплотнительно кольцо двигается в осевом направлении за счет сил нажимных пружин по допустимого значения износа, определяемого конструкцией ролика. В дальнейшем нагрузка нажимных пружин в бсновном воспринимается роликами удельная нагрузка на контактные тру щиеся поверхности уплотнительных ко лец уменьшается. Вследствие этого начинают увеличиваться утечки через торцовое уплотнение, что является признаком необходимости смены элементов уплотнения. Так как с повыЫенными yireчкaми уплотнение можно эксплуатировать некоторое время, то возможна планируемая (а не аварийная) остановка агрегатов. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в по, вышении долговечности торцового уп- . лотнения,по крайней мере, в два раза за счет снижения относительных скоростей скольжения трущихся поверхностей, так как при этом в два. раза снижается путь трения. Дополнительно снижается температурная напряженность трущегося узла, что также повышает надежность и долговечность уплотнения. Формула изобретения Торцовое уплотнение, содержащеенеподвижный стакан, подвижное в осевом направлении невращающееся уплотнительное крльцо, вращающееся уплотнителбное кольцо, нажимные пружин1а, промежуточное кольцо, бандажное кольцо, фиксато1жл и уплотнительные упругие кольца, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности и долговечности уплотнения путем уменьшения относительной , скорости трущихся поверхностей, в бандажное кольцо установлены ролики, соприкасающиеся с невращающимся и вращающимся уплотнительными кольцами . Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе 1. Майер Э. Торцовые уплотнения, П., Машиностроение,1978, с. 288, рис. 161.