Установка для исследования торцовых уплотнений Советский патент 1983 года по МПК G01M13/00 F16J15/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОРЦОВЫХ УПЛОТНЕНИИ

1

Изобретение относится к испытательному оборудованию, в частности к стендам для динамических испытаний торцовых уплотнений враш,аю дихся валов.

Известна установка для исследования торцовых уплотнений, содержаш,ая массивный ротар, установленный на гидростатических подшипниках и оснашенный пневмотурбиной, в который для обеспечения эквивалентных ускоренных торцовых уплотнений введен генератор осевых колебаний в виде торцовой камеры, образованной между корпусом и ротором, сообщенной с источником пульсируюш.его давления 1.

Недостатками этой установки являются сложность, громоздкость конструкции, трудоемкость изготовления, а также необходимость использования специальной пневмосистемы и сложной аппаратуры для поддержания задаваемых значений динамических колебаний.

Известен также механизм осевых перемещений стенда для динамических испытаний уплотнений вращающихся валов, состоящий из контактирующей с испытываемым уплотнением скользящей в осевом

направлении втулки, поджатой к шайбе, ось вращения которой образует угол с осью вращения втулки, который для имитации реальных условий работы уплотнений и сокращения времени испытаний содержит

5 обойму с регулируемым углом наклона к оси вала стенда, кинематически связанную с электродвигателем 2..

Недостатками этого механизма являются сложность конструкции и ограниченность

,Q диапазона задаваемых законов динамических колебаний только лишь колебаниями гармонического типа. Кроме того, в данном механизме колебания передаются через втулку, которая является валом для уплотнения, что не всегда имеет место в реаль15 ных условиях.

Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение диапазона задаваемых законов осевых колебательных движений. Указанная цель достигается тем, что в установке для исследования торцовых уплотнений генератор осевых колебаний выполнен в виде двух обойм, одна из которых связана с невращающимся уплотнительным кольцом, а другая, на торцовой поверхности которой размещены щарики.

опирается о сменное кольцо с волновой поверхностью установленное на валу.

На фиг. 1 изображена установка, общий вид; на фиг. 2 - три возможных варианта волновой поверхности сменного кольца.

Установка содержит испытательную головку 1, установленную на станине 2 при помощи шарикоподшипников 3 и 4, которые насажены на корпус подшипников 5. Корпус- уплотнения б прикреплен к испытательной головке 1 через разделительный фланец 7, в котором установлена обойма 8 вспомогательного торцового унлотнения с уплотнительным кольцом 9. Сама обойма 8 уплотнена манжетой 10относительно фланца 7. Вращающееся уплотнительное кольцо И установлено на валу 12 и закреплено по резьбе. К вращающемуся кольцу 11 посредством -пружин 14 поджимается невращающееся уплотнительное кольцо 15, установленное в обойме 16 испытываемого уплотнения. Обойма 16 уплотнена по корпусу 6 манжетой 17. Пружины 14 опираются о вторую обойму 18, в которой размещены шарики 19, контактирующие с волновой поверхностью сменного кольца 20, установленного на валу 12 посредством гаек 21. Фиксация от момента трения на контакте уплотнительных колец 9, 11 и 15 осуществляется благодаря штифтам 22. Вращающиеся детали ограждены кожухом 23, который одновременно является емкостью для сбора утечек, замеряемых метрическим стаканом 24. Вращение вала 12 осуществляется через ременную передачу 25 от электродвигателя 26.

Установка работает следующим образом.

Перед испытанием, по необходимому для исследования закону осевых колебаний, подбирается сменное кольцо 20 с заданной волновой поверхностью, устанавливаемое на валу 12 и затягиваемое гайками 21 до необходимого удельного давления на контакте пары трения. Подается среда в рабочую камеру, запускается электродвигатель. Благодаря волновой поверхности сменного кольца 20 происходят осевые колебания обоймы 18, которые через пружины 14 преобразуются в колебания усилий, передающихся обойме 16 и установленному в ней уплотнительному кольцу 15, чем имитируются динамические колебания, имеющие место в реальных торцовых уплотнениях в процессе работы.

Изменение частоты колебаний осуществляется двумя путями: изменением количества шариков 19, размещенных в обойме 18, и изменением волновой поверхности сменного кольца 20 (см. фиг. 2, а и б). Волновая поверхность сменного кольца 20 может быть выполнена по форме, соответствующей различным законам колебаний (см. фиг. 2, в)

Кроме того, для изучения влияния перекоса уплотнительного кольца на динамику уплотнения, в обойме 18 размещают один шарик.

Замер момента трения на контакте пары трения осуществляется посредством записи сигнала, снимаемого с наклеенных

на тензобалочку датчиков под действием усилия рычага, связанного с испытательной головкой 1, которая установлена на щарикоподщипниках 3 (не показано).

Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении качества

проводимых исследований динамических колебаний торцовых уплотнений, значительном упрощении конструкции по сравнению с прототипом и расширении диапазона исследования задаваемых законов

динамических колебаний.

Формула изобретения

Установка для исследования торцовых, 30 уплотнений, содержащая вал с установленным на нем вращающимся уплотнительным кольцом, невращающееся уплотнительное кольцо и генератор осевых колебаний, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции установки и расщирения

диапазона задаваемых законов осевых колебательных движений, генератор осевых колебаний состоит из двух обойм, распираемых пружинами, сменного кольца с волновой поверхностью, установленного на др валу, и шариков, расположенных между сменным кольцом и одной обоймой, причем другая обойма связана с невращающимся уплотнительным кольцом.

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 779689, кл. F 16 J 15/00, 1980.

2.Авторское свидетельство СССР N° 731150, кл. F 16 J 15/00, 1978.