Торцовое уплотнение гребного вала

 

Изобретение относится к торцовым уплотнениям гребного вала и может найти применение в судоремонте при модернизации уплотнений гребных валов морских и речных судов с дейдвудными подшипниками на водяной и масляной смазке. Цель изобретения - повышение надежности и срока службы уплотнения. Торцовое уплотнение гребного вала (ТУГВ) содержит корпус 1 с установленным в нем плаваюш.им элементом -(ПЭ) 2 и сопряженный с ним враща-ющийся элемент (ВЭ) 4, закрепленный на гребном валу 5. Элементы 2 и 4 образуют собой две обращенные одна к другой и кинематически связанные пары 6 и 7 трения, имеющие антифрикционные покрытия 8 и 9, между которыми и сопрягаемой поверхностью ВЭ 4 введены эластичные прокладки 10 и II. Кинематическая связь выполнена в виде пары 6 и 7 трения , т. е. полутор на торцовой поверхности ПЭ 2 и плоскость на ВЭ 4. ПЭ 2 выполнен в виде фасонной втулки, а вращающийся элемент 4 - в виде двух дисков 12 и 13, соединенных натяжным устройством 14, выполненным, например, в виде болтового соединения. ТУГВ отслеживает пространственные колебания гребного вала 5, осуществление контакта пары трения в (Л виде полутор - плоскость и введение эластичной прокладки 10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sp4 В63 Н23 36

Ъ

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, д

К А ВТОРСК:ИМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . 3;..., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3915025/27-1! (22) 12.04.85 (46) 07.10.86. Бюл. № 37 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адм. С. О. Макарова (72) И. Я. Пинус, А. В. Смыков, М. К. Герцык и В. А. Черепнин (53) 629.1.037.6 (088.8) (56) Яценко В. С. Эксплуатация судовых валопроводов. М.: Транспорт 1968, с. 51, рис. 30. (54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ГРЕБНОГО ВАЛА (57) Изобретение относится к торцовым уплотнениям гребного вала и может найти применение в судоремонте при модернизации уплотнений гребных валов морских и речных судов с дейдвудными подшипниками на водяной и масляной смазке. Цель изобретения — повышение надежности и срока службы уплотнения. Торцовое уплотнение гребного вала (ТУГВ) содержит корпус 1 с установленным в нем плавающим элем

ÄÄSUÄÄ 1261838 А1 ментом (ПЭ) 2 и сопряженный с ним вращающийся элемент (ВЭ) 4, закрепленный на гребном валу 5. Элементы 2 и 4 образуют между собой две обращенные одна к другой и кинематически связанные пары 6 и 7 трения, имеющие антифрикционные по.крытия 8 и 9, между которыми и сопрягаемой поверхностью ВЭ 4 введены эластичные прокладки 10 и 11. Кинематическая связь выполнена в виде пары 6 и 7 трения, т. е. полутор на торцовой поверхности ПЭ 2 и плоскость на ВЭ 4. ПЭ 2 выполнен в виде фасонной втулки, а вращающийся элемент 4 — в виде двух дисков 12 и 13, соединенных натяжным устройством 14, выполненным, например, в виде болтового соединения. ТУГВ отслеживает пространственные колебания гребного вала

5, осуществление контакта пары трения в виде полутор — плоскость и введение эластичной прокладки 10(11) обеспечивает распределение давления в контакте по радиусу скругления полутора. 3 ил.

126!838

V<3 !O

Е d.м

40 где Р— — максимальное усилие натяжения дисков, Н; г-- радиус округления полутора в зоне

его контакта с плоскостью. м;

Е; — модуль упругости эластичной прокладки. МПа;

N — -- частота вращения гребного вала, 1/с;

d — — средний диаметр тела полутора, м.

Крепление вращающегося элемента 4 на гребном валу 5 осуществляется с IIoMolllüIo клеммника натяжного устройства !4.. (ля снижения потерь на трение в сальнике 3 введена промежуточная втулка 15. Гlодвод р»бочей жидкости для охлаждения и смазки вкладыша дейдвудного подшипника 16 осуществляется через канал 17 и выточку 18 йромежуточной втулки 15. Фиксация плавающего элемента 2 от проворачивания ocvИзобретение относится к судостроению и может найти применение в судоремонте при модернизации уплотнений гребных валов морских и речных судов с дейдвудными подшипниками на водяной и масляной смазке.

Целью изобретения является повышение надежности и срока службы уплотнения.

На фиг. 1 схематично изображено торцовое уплотнение гребного вала, общий вид; на фиг. 2 — модификация торцового уплотнения, выполненная для носового торцового уплотнения дейдвудного устройства; на фиг. 3 то же для кормового торцового уплотнения.

Торцовое уплотнение гребного вала (фиг. 1) содержит корпус 1, плавающий элемент 2, установленный в нем и уплотненный сальником 3, и вращающийся элемент 4, закрепленный на гребном валу 5.

Элементы 2 и 4 образуют между собой две обращенные одна к другой и кинематически связанные пары 6 и 7 трения. 2о

Между антифрикционным покрытием 8 и 9 и торцовыми поверхностями вращающегося элемента 4 введены эластичные прокладки

10 и 11. Кинематическая связь выполнена в виде пары 6 и 7 трения, т. е. полутор на торцовой поверхности IIëàâàþùåãî элемента 2 и плоскость на вращающемся элементе 4. Плавающий элемент 2 выполнен в виде фасонной втулки, а вращающийся элемент 4 — в виде двух дисков 12 и 13, соединенных натяжным устзо ройством 14, выполненным, например, в виде болтовог0 соединения.

В частности, при изготовлении одной из модификаций предлагаемого уплотнения эластичные прокладки 10 и 11 выполнены из резины, а антифрикционное покрытие 8 и !

) — из композита, содержащего фторопласт, например, Ф вЂ” 4К20. Максимальное усилие натяжения дисков определяется из v словия ществляется пальцем 19. Для ремонта уплотнения на плаву устройство снабжено эластичной манжетой 20, закрепленной в корпу1 кольцевой шайбой 21.

В модификации предлагаемого уплотнения (фиг. 2) фасонная втулка снабжена радиальными отверстиями 22, выполняющими роль водораспределительного кольца, а промежуточная втулка 15 снабжена радиальным отверстием 23, выполненным соосно с каналом !7.

Уплотнение (фиг. 1) работает следующим образом.

Гlри подводе охлаждающей и смазываюшей рабочей жидкости последняя через канал 17 и выточку 18 поступает в пространство между торцовым уплотнением и дейд вудным подшипником 16 и парам 6 и 7 трения. Из-за отсутствия зазоров в парах трения протечки минимальны и зависят от площадей контакта и усилий сжатия поверхностей трения. Значительное усилие на поверхностях приводит к большим потерям на трение, перегреву уплотнения, что снижает надежность. Осуществление контакта пары трения в виде полутор — плоскость и введение эластичных прокладок 10 и 1! обеспечивает распределение давления в контакте по радиусу скругления полутора. Задание давления на поверхности контакта и его фиксация натяжным устройством 14 обеспечивает для выбранных материалов антифрикционного покрытия 8 и 9 и эластичных прокладок 10 и 11 оптимальные режимы трения, т. е. при заданном усилии натяжения дискон !2 и 13 тепло в IIapax 6 и 7 трения нагревает материал антифрикционного покрытия 8 и 9, обеспечивая тем самым создание кольцевой полимерной пленки (смазки) в узлах 6 и 7. выполняющей роль уплотнительного элемента.

Пространственные колебания гребного вала 5, возникающие от работы гребного винта, отслеживаются следующим образом: горизонтальные перемещения — плавающим элементом 2 в корпусе 1, угловые и вертикальные парой трения полутор — плоскость.

При этом обеспечивается двухкаскадное уплотнение, т. е. пара 6 трения изолирует полость дейдвудного подшипника от полости между вращающимся 4 и плавающим 2 элементами, а пара 7 трения изолирует последнюю полость от атмосферы.

Поскольку условия теплоотвода от пар 6 и 7 трения различны, а усилия натяжения равны, то радиусы скругления полутора следует принимать различными. Например, для носового уплотнения (фиг. 1) радиус скругления полутора для пары 7 трения должен быть больше, чем радиус скругления для пары 6 трения.

В модификации предлагаемого уплотнения (фиг. 2) подвод рабочей жидкости в!

261838

Формула изобретения

9

/49

Я >> ът

12 г9

Ф ъг. 2

Puz. 3

Составитель Е. Игнатьев

Тсхред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Тираж 422 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. Шулла

Заказ 5270/14 зону плавающего элемента 2 и протекание ее через отверстие 22 делает уплотнение однокаскадным, однако имеет возможность отвода тепла от пар 6 и 7 трения, а в случае необходимости — регулировать температуру в рабочей зоне путем изменения скорости потока рабочей жидкости через отверстие 22.

Торцовое уплотнение гребного вала, включающее корпус с установленным в нем плавающим элементом и сопряженный с ним, закрепленный на гребном валу элемент, при этом сопрягаемые поверхности указанных элементов снимают антифрикционное покрытие, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и срока службы уплотнения, оно снабжено эластичной прокладкой, установленной между антифрикционным покрытием и сопрягаемой поверхностью закрепленного на валу элемента, при этом плавающий элемент выполнен в виде втулки, боковая поверхность трения которой спрофилирована по форме полутора с поперечным сечением в виде полукруга, а закрепленный на валу элемент — из двух дисков, соединенных натяжным устройством.