SU1737200A1 - Торцовое уплотнение вращающегос вала - Google Patents

Abstract

Использование: дл  уплотнени  полости с различными давлени ми. Сущность изобретени : аксиально-подвижное кольцо 3 установлено на втулке 1 вала 2. Кольцо 3 прижато к уплотнительному невращающемус  кольцу 4, размещенному в корпусе 5, пружиной 6 и имеет поводки 8 дл  передачи вращени . Кольцо 3 соединено с втулкой 1 по меньшей мере двум  поводками 8, выполненными в виде пр моугольных пластин , закрепленных между ответными торцовыми поверхност ми кольца 3 и втулки 1. Пластины расположены под углом к оси вращени  вала 2. Угол наклона пластин от втулки 1 направлен против вращени  вала 2. 3 ил. (Л С vj 00 ч| Ю О О

Description

Изобретение относитс  к уплотнитель- ной технике и может быть использовано в компрессоростроении,насосостроении,химической промышленности и других отрасл х , где необходимо уплотн ть полости с различными давлени ми сред.

Цель изобретени  - повышение надежности за счет поддержани  оптимального режима трени  и лучшего охлаждени  узла трени .

На фиг. 1 приведена конструкци  торцового уплотнени  вращающегос  вала, продольный разрез; на фиг. 2 - развертка аксиально подвижного кольца и втулки, скрепленных между собой упругими поводками; на фиг. 3 - расчетна  схема торцового уплотнени .

Торцовое уплотнение вращающегос  вала содержит втулку 1, закрепленную на валу 2, аксиально-подвижное уплотнитель- ное кольцо 3 поджато к уплотнительному невращающемус  кольцу 4, установленному в корпусе 5, пружиной 6. Кольца 3 и 4 герметизируютс  вторичными уплотнени ми 7. Втулка 1 и аксиально-подвижное кольцо 3 соединены между собой по меньшей мере двум  упругими поводками 8, передающими крут щий момент. Поводки 8 жестко прикреплены к торцовым поверхност м А и В втулки 1 и аксиально-подвижного кольца 3, например, высокотемпературной пайкой или механическим способом, при помощи фигурных пазов 9, выполненных во втулке 1 и кольце 3, хвостовиков 10, выполненных на поводках 8. При этом их фиксаци  осуществл тьс  посредством накидных гаек 11 и 12. В корпусной детали выполнены каналы 13, соедин ющие полость 14 над парой трени  с уплотн емой полостью 15. Поводки 8 расположены под углом р к оси вращени  вала, причем угол наклона от втулки 1 направлен против вращени  вала Длина I поводков 8 больше рассто ни  между торцовыми поверхност ми втулки 1 и кольца 3, в которых закреплены поводки 8 но меньше длины окружности, на которой расположены поводки

При работе торцового уплотнени  в расчетном режиме аксиально-подвижного кольца 3 и кольца , образующие пару трени , прижаты друг к другу действием давлени  уплотн емой среды и пружиной б, при этом сила трени  в стыке уплотнительных колец будет равна суммарной силе упругости поводков 8.

При повышении давлени  уплотн емой среды или при по влении зоны обедненной смазки в стыке уплотнительных колец 3 и 4 режим трени  изменитс  на граничное или сухое, что приведет к увеличению момента

трени  в контактной паре, а следовательно, и силы трени . При этом на упругие поводки 8 будет действовать изгибающа  сила, превышающа  их силу упругости. Это приведет

к прогибу поводков 8 на какой-то угол , что в свою очередь вызывает уменьшение осевого рассто ни , между аксиально-подвижным кольцом 3 и втулкой 1, на величину &Z., а это уменьшает силу трени  в торцовой

паре. Прогиб поводков 8 будет продолжатьс  до тех пор, пока из суммарна  сила упругости не станет равной силе трени  в контактной паре, т.е. пока не наступит силовое равновесие. При этом контактное давление в стыке колец 3 и 4 уменьшитс , а микрозазор в паре трени  увеличитс , что приведет к восстановлению смазочного сло .

Таким образом, сила трени  в контактной паре фактически не зависит от величины давлени  уплотн емой среды и равна суммарной силе упругости поводков 8, передающих момент трени , чем и обеспечиваетс  оптимальный режим трени  между

кольцами 3 и 4.

Выполнение поводков 8 в виде пр моугольных пластин позвол ет расширить диапазон применени  торцовых уплотнений в сторону увеличени  окружных скоростей,

так как при этом можно обеспечить их достаточную радиальную жесткость, что не дает им прогибатьс  под действием центробежных сил. В то же врем  мала  изгибна  жесткость позвол ет достигнуть

малой силы трени  в торцовой паре.

Кроме того, выполнение поводков пр моугольной формы и наклонными способствует лучшему охлаждению узла за счет насосного эффекта, создаваемого ими при

вращении. Рабоча  среда, нагнетаема  поводками , пройдет над трущейс  парой, образованной кольцами 3 и 4, и далее по каналам 13 возвратитс  в уплотн емую полость . При этом исключаетс  образование

застойных зон и обеспечиваетс  охлаждение трущейс  пары.

В случае, если длина I поводков будет больше длины окружности, на которой они

располагаютс , то увеличение момента трени  в трущейс  паре будет приводить к закрутке поводков, практически не измен   рассто ние Z, т.е. не происходит изменение зазора между кольцами 3 и 4.

В случае, когда аксиально-подвижное

кольцо 3 и втулка 1 установлены в корпусе 5, а кольцо 4 - на валу, механизм работы торцового уплотнени  аналогичен описанному выше.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Торцовое уплотнение вращающегос  вала, содержащее аксиально-подвижное кольцо, установленное на втулке вала, прижатое к уплотнительному невращающемус  кольцу, размещенному в корпусе, упругими элементами и имеющее поводки дл  передачи вращени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности за счет поддержани  оптимального режима тре0

   ни , аксиально-подвижное кольцо соединено с втулкой вала по меньшей мере двум  упругими поводками, выполненными в виде пр моугольных пластин, закрепленных между ответными торцовыми поверхност ми упом нутого кольца и втулки вала, при этом пластины расположены под углом коси вращени  вала, а угол наклона пластин от втулки вала направлен против вращени  вала .

   Ю

   Фиг.2

   фиг. J

   Редактор А.Долинич

   Состави ель И.Пащенко Техред М.Моргентал

   Корректор М.Шароши