Торцовое гидростатическое уплотнение с регулируемым зазором

 

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям многорежимньпс энергомашин . Целью изобретения является упрощение конструкции уплотнения. Поставленная цель достигается тем, что в невращающееся кольцо 2 установлен поршень 6 переменного сечения, перекрьшаязщий канал П, сообщающий кольцевую проточку 8, выполненную на поверхности трения невращающегося кольца 2 с внешней средой. При , повышении давления уплотняемой среды 16 увеличивается зазор между кольцами трения, при этом повышается давление в камере 14 и . возникает усилие, перемещающее поршень и преодолевающее усилие пружины 12. Кольцевая проточка 8 сообщается с внешней средой 10, длина уплотнительной щели уменьшается и, следовательно , уменьшается зазор до допустимой величины. При уменьшении давления уплотняемой среды поршень 6 вновь перекрывает канал 11. I ил. Ш (Л to 00 00 4 vl ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

42 А1 (19) (11) CS1) 4 F 16 Х 15 34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3935939/25-08 (22) 29.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. И 2 (7!) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) С.В.Фалалеев, В.Б.Балякин, М.В.Кийкова и А.М.Уланов (53) 62 . 762(088.8), (56) Авторское свидетельство СССР В 813055, кл; F 16 J 15/34, 1981. (54) ТОРЦОВОЕ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ УПЛОТ-

НЕНИЕ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ЗАЗОРОМ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям многорежимных энергомашин. Целью изобретения является упрощение конструкции уплотнения, По- ставленная цель достигается тем,. что ! в невращающееся кольцо 2 установлен поршень 6 переменного сечения, перекрывающий канал 11, сообщающий кольцевую проточку 8, выполненную на поверхности трения невращающегося кольца 2 с внешней средой. При, повышении давления уплотняемой .-среды 16 увеличивается зазор между кольцами трения, при этом повышается давление в камере 14 и возникает усилие, перемещающее поршень и преодолевающее усилие пружины

l2. Кольцевая проточка 8 сообщается с .внешней средой 10, длина уплотнительной щели уменьшается и, следовательно, уменьшается зазор до допусти- @

С2 мой величины. При уменьшении давления уплотняемой среды поршень 6 вновь перекрывает канал 11 ° I ил.

3472

1 128

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям многорежимных агрегатов °

Цель изобретения — упрощение конструкции уплотнения путем осуществления автоматического поддержания допустимой величины зазора беэ использования дополнительных источни-, ков давления и регулирующих устройств.

На чертеже схематически изображено предлагаемое уплотнение, Уплотнение состоит из вращающегося и невращающегося колец 1, 2.трения, упругого элемента 3, вторичного уплотнения 4, размещенного в корпусе 5. В невращающееся кольцо трения 2 установлен ступенчатый поршень 6, который перекрывает канал, соединяющий камеру 7 с кольцевой проточкой 8, выполненной на уплотнительной поверхности кольца 2 тре— ния, концентрично гидростатической камере 9 со стороны внешней среды

10. Канал 11 соединяет камеру 7 с внешней средой 10. Ступенчатый поршень 6 поджат пружиной 12, упертой в торец пробки 13, и образует с кольцом 2 камеру 14, соединенную кана-. лом 15 с уплотняемой полостью 16.

В камере 14 изменяется диаметр поперечного сечения поршня 6, причем со стороны пружины 12 диаметр поршня больше, чем со стороны камеры 7. Камера 9 на уплотнительной поверхности кольца трения 2 соединена дросселями 17 с уплотняемой полостью 16.

Уплотнение работает следующим образом.

При работе энергомашины гидростатическая камера 9 с дросселями обеспечивает бесконтактную работу торцового уплотнения с гарантированным зазором между кольцами 1 и 2 трения. Повышение давления в уплотняемой полости 16 (при переходе на более напряженный режим) вызывает раскрытие уплотнения.

Величина зазора определяется соотношением гидростатической силы, возникаккцей в щели уплотнения, и закрывающей силы, равной сумме усилия от упругого элемента: 3 и гидравлической силы от давления уплотняемой среды, определяемой диаметром расположения вторичного уплотнения. Повышение уплотняемого давления в бесконтактном торцовом уплотнении вызывает.преобладающий рост гидростатического усилия в щели, что и приводит к раскрытию уплотнения, В начале работы поршень 6 под действием пружины 12 перекрывает канал 11, сообщающий кольцевую проточку 8, выполненную на поверхности трения невращающегося кольца 2 трения, с внешней средой !О. Повьйпение давления уплотняемой среды и, как следствие, l0 повышение давления в камере 14, сообщенной с уплотняемым объемом каналом

15 приводит к появлению усилия, стремящегося, преодолев усилие пружины

12, переместить поршень 6 и открыть

f5 канал 11„ Когда данное усилие превышает значение усилия от пружины

12, ступенчатый поршень 6 перемещается влево и кольцевая проточка 8 соединяется с внешней средой 10. Дли20 на уплотнительной щели уменьшается, соответствеино уменьшаются гидростатическая сила и зазор в уплотнении

Происходящее явление аналогично увеличению площади кольца трения 2, вэа25 нмодействующей с уплотняемой полостью.

Момент срабатывания поршня определяется жесткостью пружины и разницей площадей торцов поршня, взаимодействующих с уплотняемой полостью. При уменьшении давления в полости 16 ступенчатый поршень 6 снова закрывает канал 11. Таким образом осуществляется автоматическое регулирование величины зазора.

Формула изобретения

35 Торцовое гидростатическое уплотнение с регулируемым зазором, содержащее вращающееся и невращающееся кольца трения и устройство для регулирования зазора, о т л и ч а ю m eе с я тем, что, с целью упрощения конструкции, в невращающемся кольце трения выполнено отверс гие переменного сечения,. кольцевая канавка на его рабочей поверхности, соединенная

45, с этим отверстием, канал, сообщающий кольцевую канавку с внешней средой, а устройство регулирования зазора состоит иэ ступенчатого поршня и пружины, расположенных в отверстии пе50 ременного сечения, причем кольцевая канавка посредством канала сообщена с внешней средой и ступенчатый поршень перекрывает его концевым участком меньшего диаметра, а торцом боль55 mего диаметра взаимодействует с пру" жиной, при этом отверстие переменного сечения в месте изменения сечения ступенчатого поршня сообщено с уплотняемым объемом;