Торцовое уплотнение

 

Изобретение относится к области насосостроения и компрессоростроения, в частности к торцовым уплотнениям вращающихся валов, и может быть использовано в конструкциях, требующих обеспечения гидрозатвора при изменениях давления уплотнительной среды, и позволяет повысить надежность уплотнения . Уплотнительное кольцо 3 образует с корпусом 1 замкнутую кольцевую полость 4 и вьтолнено с осевым каналом 5, сообщающим полость 4. с канавкой 6 на рабочей торцовой поверхности кольца 3. На поверхности корпуса 1 выполнено отверстие 7 для подачи затворной жидкости в месте сопряжения его с невращающимся уплотнительным кольцом 3. В кольце 3 выполнено дроссельное устройство в виде калиброванных радиальных отверстий 8 и 9, соединяющих поверхность кольца с его осевым накалом 5. Уменьшение проходного сечения отверстия 8 при изменении процесса работы создает дополнительное сопротивление течению затворной жидкости, и давление в кольцевой полости 4 снижается до своего минимального значения, чем и обеспечивается поддержание минимального перепада на уплотнительном кольце. 2 3.п. ф-лы, 3 ил. «е (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (29) (222 (522 4 F 16 J 15/34 (4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTGPCKGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 } }" у г а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1 ) 40889 70/2 3-08 (22) 08.07.86 (46) 15.01.88. Бюл. Р 2 (71) Научно-производственное объединение "Техэнергохимпром" (72) В.В. Баранин, С.Д. Рязанов, Г.Ф. Киселев, Б.А. Щибров и И.В. Илларионов (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

12} 1168758, кл. F 16 J 15/34, 1984. (54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение относится к области насосостроения и компрессоростроения, в частности к торцовым уплотнениям вращающихся валов, и может быть использовано в конструкциях, требующих обеспечения гидрозатвора при измене ниях давления уплотнительной среды, и позволяет повысить надежность уплотнения. Уплотнительное кольцо 3

I образует с корпусом 1 замкнутую кольцевую полость 4 и выполнено с осевым каналом 5, сообщающим полость 4 с канавкой 6 на рабочей торцовой поверхности кольца 3. На поверхности корпуса 1 выполнено отверстие 7 для подачи затворной жидкости в месте сопряжения его с невращающимся уплотнительным кольцом 3. В кольце 3 выполнено дроссельное устройство в виде калиброванных радиальных отверстий

8 и 9, соединяющих поверхность кольца с его осевым накалом 5. Уменьшение проходного сечения отверстия 8 при изменении процесса работы создает дополнительное сопротивление течению затворной жидкости, и давление в кольцевой полости 4 снижается до своего минимального значения, чем и обеспечивается поддержание минимального перепада на уплотнительном кольце. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1 13

Изобретение относится к насосостроению и компрессоростроению, в частности, к торцовым уплотнениям вращающихся валов, и может быть использовано в конструкциях, требующих обеспечения гидрозатвора при изменениях давления уплотняемой среды.

Цель изобретения — повышение надежности торцового уплотнения при продолжительных изменениях давления уплотняемой среды за счет непрерывного поддержания наименьшего перепада давлений на уплотнительном кольце и снижения износа контактной пары.

На фиг. 1 изображена конструкция торцового уплотнения, положение уплотнительных колец при повышенных значениях давления уплотняемой среды; на фиг. 2 — то же, при низких значениях давления уплотняемой среды; на фиг. 3 — то же, с иным использованием элементов узла.

Торцовое уплотнение состоит из корпуса 1, вращающегося и невращающегося аксиально подвижных уплотнительных колец 2 и 3. Уплотнительное кольцо 3 образует с корпусом 1 замкнутую кольцевую полость 4 и снабжено осевым каналом 5, сообщающим полость 4 с канавкой 6 на рабочей торцовой поверхности кольца 3. На поверхности корпуса 1 выполнено отверстие 7 для подачи затворной жидкости в месте сопряжения его с невращающимся уплот" нительным кольцом 3, которое выполнено с дроссельным устройством в виде калиброванных радиальных отверстий

8 и 9, соединяющих поверхность кольца с его осевым каналом 5. Калиброванное радиальное отверстие может быть соединено с канавкой 10.

В корпусе 1 выполнено также дроссельное отверстие li сообщающее кольцевую полость 4 и низконапорную часть системы затворной жидкости.

Для предварительного взаимного прижатия уплотнительных колец в кольцевой камере установлены упругие эле.менты 12.

Торцовое уплотнение работает следующим образом.

При максимальной величине давления уплотняемой среды Р, за счет разности гидравлически нагруженных площадей, уплотнительные кольца 2 и 3 перемещаются в сторону полости

4 и занимают крайнее правое положение (фиг. 1). Через отверстия 7 и 8

66751 2

1Г

55 и осевой канал в кольцевую полость 4 и канавку 6 на рабочем торце кольца

3 подводится затворная жидкость с максимальным давлением P3 „ „,, превышающим давление Р . Калиброванное радиальное отверстие 8 обеспечивает минимальный расход затворной жидкости из условия необходимого теплоот- вода и обеспечения устойчивого давления Р> в системе гидрозатвора.

Уменьшение давления среды, например, при включении в работу гидродинамического импеллерного уплотнения или при изменении технологического режима, вызывает нарушение баланса осевых сил, действующих на аксиально подвижные кольца 2 и 3. Оба кольца перемещаются под действием давления в кольцевой полости 4 (фиг. 1) и занимают положение, при котором калиброванное отверстие 8 частично перекрывается поверхностью корпуса 1.

Уменьшение проходного сечения отверстия 8 создает дополнительное сопротивление течению затворной жидкости.

Давление в кольцевой полости 4 снижается до своего минимального значения Р

Дроссельное устройство для улучшения регулировочных характеристик может быть выполнено в виде ряда калиброванных отверстий, например, двух (8 и 9), проходные сечения каждого из которых уменьшаются при приближении их расположения к кольцевой полости 4. Причем, отверстие 9 располагается так, чтобы оно открывалось при полном перекрытии отверстия 8.

Соотношение проходных сечений калиброванных радиальных отверстий подбирается таким образом, чтобы на всех режимах обеспечивался наименьший перепад давления между затворной жидкостью и уплотняемой средой.

Для повышения устойчивости режимов регулирования давления в системе гидрозатвора и их оптимизации калиброванное радиальное отверстие может быть дополнительно соединено с канавкой 10 на наружной цилиндрической поверхности кольца 3 (фиг. 3). Сечение канавки 10 уменьшается в сторону кольцевой полости 4. Это позволяет более плавно регулировать давление затворной жидкости в полости 4 и канавке 6 в зависимости от изменения давления уплотняемой среды P .

7 10

Составитель Ю.. Кибиткин

Редактор И. Касарда Техред И.Попович Корректор В. Бутяга

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6809/35

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро, ул. Проектная, 4 з 13667

Формула изобретения г

1. Торцовое уплотнение, содержащее вращающееся и невращающееся аксиально подвижные уплотнительные коль5

qa, последнее иэ которых подпружинено и установлено в цилиндрической расточке корпуса с образованием замкнутой кольцевой полости, гидравли" чески связанной с системой подачи затворной жидкости, и выполнено с осевым каналом, сообщающим кольцевую полость с канавкой на рабочей торцовой поверхности кольца, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при продолжительных изменениях давления уплотняемой среды, на поверхности корпуса выполнено отверстие для подачи затворной жидкости в месте сопряжения его с невращающимся уплотнительным кольцом, в котором выпол 51 4 нено дроссельное устройство в виде, по крайней мере, одного калиброванного радиального отверстия, соединяющего цилиндрическую поверхность кольца с его осевым каналом.

2. Уплотнение по п. 1, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что проходное сечение каждого из калиброванных радиальных отверстий уменьшается по мере приближения его к кольцевой полости.

3. Уплотнение по п. 1, о т,л и— чающее с я тем, что между осевым каналом и калиброванным радиальным отверстием на цилиндрической поверхности невращающегося кольца выполнена канавка, сечение которой уменьшается в сторону кольцевой полости, при этом участок с наибольшим сечением канавки сопряжен с калиброванным радиальным отверстием.