Способ автоматического регулирования режима трения уплотнения вращающегося вала и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в центробежных насосах, компрессорах и других роторных машинах. Цель изобретения - повышение надежности , долговечности и удобства обслуживания . Смещение нажимного устрой ства передают через элемент сравнения на уплотнитель. Преобразуют момент трения в угол поворота нажимного устройства . Затем угол поворота преобразуют в осевое смещение нажимного устройства. Величину смещения подают по обратной связи на элемент сравнения . Полученную разность смещений подают на уплотнитель. По величине угла поворота механизм настройки настраивают в пределах между минимальной и максимальной величинами. Механизм настройки соединен пружинами с нажимным устройством. В корпусе установлены штифты, пропущенные в пазы нажимного устройства. Между уплотнителем . и буртом-упором установлено нажимное кольцо. 2 с.п.ф-лы, 5 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (111 (511 4 F 16 J 15/28,1

Iì

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4177986/25-08 (22) 09.01.87 (46) 30.07.88.,Бюл. И 28 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им.В,И.Ленина (72) С.С.Шевченко, В.А.Марцинковский, И.С.Бережной и А.А.Башкина (53) 62-762(088.8) (56) Яременко О.В. и др. Набивочные сальниковые уплотнения вращающихся валов. -Труды ВНИИГидромаш: Исследо" ванне и расчет гидромашин, М.: Энер" гия, 1978, с.88-90.

Авторское свидетельство СССР

1(675243, кл, F 16 J 15/28, 1978. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА ТРЕНИЯ УПЛОТНЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в центробежных насосах, компрессорах и других роторных машинах.

Цель изобретения — повышение надежности, долговечности и удобства обслуживания, Смещение нажимного устройства передают через элемент сравнения на уплотнитель. Преобразуют момент трения в угол поворота нажимного устройства. Затем угол поворота преобразуют в осевое смещение нажимного устройства. Величину смещения подают по обратной связи на элемент сравнения. Полученную разность смещений подают на уплотнитель. По величине угла поворота механизм настройки настраивают в пределах между минимальной и максимальной величинами. Механизм настройки соединен пружинами с нажимным устройством. В корпусе установлены штифты, пропущенные в пазы нажимного устройства. Между уплотнителем и буртом-упором установлено нажимное кольцо. 2 с.п.ф-лы, 5 ил.

14)3340

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в центробежных насосах, компрессорах и других роторных машинах.

Цель изобретения — повьппение надежности, долговечности и удобства обслуживания sa счет изменения технологии процессов эксплуатации.

На фиг.1 представлена схема осу- 1О ществления способа автоматического регулирования на фиг. 2 — статические характеристики уплотнений; на фиг.3 — уплотнение вала, продольный разрез; на фиг.4 — развертка поверх- f5 ности, на которой выполнены пазы; на фиг ° 5 — то же, пример исполнения пазов.

Схема, по которой реализуется предлагаемый способ (фиг.1), содержит 20 преобразователь 1 разности смещений

Й нажимного устройства в контактное давление Р уплотнителя (функции преобразоватез;.я 1 выполняют упругие свойства уплотнителя), преобразователь 25

2 суммарного давления Р + P (Р†давление уплотняемой среды) на уплотнитель в момент трения М р, зависящий от коэффициента трения и геометрических параметров узла, чувствительный 30 элемент (например, пружина) 3, преобразующий момент трения М в угол поворота V нажимного устройства, регулирующий орган 4, преобразующий угол Pповорота нажимного устройства в его осевое перемещение, механизм 5 настройки, в котором преобразуется силовое воздействие F в осевое смещение х нажимного устройства, и элемент 6 сравнения, на котором получают раз- 40 ность между смещениями нажимного устройства Ь = (x-. b)

Выходной сигнал системы М р, преобразованный чувствительным элементом

3 и регулирующим органом 4, подается 45 по обратной связи на элемент. 6 сравнения, где корректируется входной сигнал, следовательно, в схеме реализуется способ регулирования по ошибке (по общепринятой классификации). Таким образом, после предварительного регулирования при запуске в работу уплотнения механизмом 5 настройки и установления начального угла Ч по индикатору настройки в нужном диапазоне величин дальнейшее осуществление операций способа происходит автоматически. В результате обеспечивается постоянный (беэ участия персонала) контроль за изменением выходного сиг" нала — момента трения М вЂ” и корТР ректировка его путем соответствующего изменения контактного давления в уплотнении Р по фиксируемым ошибкам.

При этом время работы уплотнения в оптимальном режиме существенно увеличивается, что повьппает его надежность и долговечность, а автоматизм контро" ля и регулирования упрощает обслуживание.

На фиг.2 обозначены следующие статические характеристики: 7 - кривая зависимости момента трения от перемещения х, известный спосвб; 8 — то же, предлагаемый способ. Изменение х отражает смещение нажимного устройства уплотнительноFO узла (фиг.1), которое изменяется при поджатии уплотнителя, его износе в процессе работы и т.д, Как видно из сравнения длин отрезков (х ; х ) и (х ; х ), эона работы уплотнения в оптимальном режиме намного расширяется. Величина показанного на графике и х соответствует наперед заданному для настройки диапазону угла поворота Y она не должна превышать

ЗОБ длины отрезка (x ; х ). Вели- чина диапазона М;), „ „, выбирается иэ оптимального соотношения между величинами протечки через уплотнение и

его температуры контакта. устройством для осуществления способа является уплотнение вала, которое содержит уплотнитель 9 (например, сальниковую набивку), охватывающий вал 10 и помещенный в нажимное устройство 11, имеющее форму стакана, дно которого расположено со стороны зоны )2 низкого давления. Со стороны эоны 13 высокого давления уплотнитель

9 контактирует с нажимиым кольцом 14, которое расположено в расточке нажим" ного устройства 11 между буртом-упо- ром 15 корпуса 16 и уплотнителем 9.

На цилиндрической поверхности нажимного устройства 1) выполнены пазы 17, расширяющиеся в сторону зоны 13 высокого давления. Штифты 18 одним концом помещены в пазы 17, а другим концом закреплены в корпусе 16 (на буртеупоре 15). Механизм 5 настройки соединен с нажимным устройством 11 пружинами 3 растяжения. Нажимное кольцо

14 герметизировано относительно корпуса 16 уплотнительным кольцом 19.

При помощи устройства способ реа- . лизуется следующим образом.

3 14133

При смещении механизма 5 настройки в сторону зоны 13 высокого давле" ния пружины 3 растягиваются, смещая нажимное устройство ll, которое поджимает уплотнитель 9 к нажимному кольцу 14, Уплотнитель 9, сжимаясь, плотно охватывает вал 10, препятствуя перетоку среды из зоны 13 высокого давления наружу, и прижимается к нажимному устройству 11 и нажимному кольцу 14, образуя с ними единый . функциональный пакет. При работе уплотнения последний поворачивается в. сторону вращения вала 10 на опреде- 15 ленный угол, соответствующий величи-. не момента трения скольжения уплотнителя 9 о вал 10. Настраивая уплотненение смещением механизма 5 настройки, добиваются такой величины указан- 20 ного угла поворота, чтобы она находилась в пределах между наперед заданными максимальной и минимальной величинами, которые можно задать, например градуировкой на корпусе 16. При 25 повороте нажимного устройства 11 пазы

17 передают окружное усилие на штифты

18, выполняющие функцию регулирующего органа, Форма пазов 17 такова, что со стороны штифтов 18 на нажимное уст- 30 ройство ll действует ке только окруж. ная, но и соответствующая осевая реакция, направленная против силы натяжения пружин 3. Под действием этой реакции нажимное устройство 11 смещает- 3 ся в сторону зоны 12 низкого давления, растягивая пружины 3 и уменьшая поджатие уплотнителя 9. При этом - уменьшается момент трения скольжения вала 10 об уплотнитель 9 и,следова- 40 тельно, окружная сила и осевая реакция со стороны штифтов 18 на нажимное устройство 11. Последнее смещается в сторону зоны 13 высокого давления сжимающимися пружинами 3 и поджимает 45 уплотнитель 9, При этом трение уплотнителя 9 о вал 10 увеличивается. Таким образом устанавливается отрицательная обратная связь между режимом трения и поджатием уплотнителя 9.

Предлагаемое устройство обеспечивает автоматизм регулирования режима трения в уплотнении путем корректировки усилия поджатия уплоткителя 9 в зави40 симости от величины момента трения под ним.

Формула и з о б р е т е к и я

l. Способ автоматического регулирования режима трения уплотнения вращающегося вала, при котором смещают механизмом настройки нажимное устройство, поджимая уплотнитель и изменяя момент трения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения на" дежкости, долговечности и удобства обслуживания, смещение нажимного устройства механизмом настройки передают на уплотнитель через элемент сравнения, чувствительным элементом момент. трения преобразуют в угол поворота нажимного устройства относительно корпуса уплотнения, затем регулир гющим органом преобразуют угол поворота нажимного устройства в его осевое смещение, величину которого подают по обратной связи на элемент сравнения, после чего полученную разность смеще ний снова подают на уплотнитель, изменяя момент трения, при этом по величике угла поворота судят об установившемся в уплотнении режиме трения и настраивают его механизмом настройки с установкой угла поворота в пределах между наперед заданными минимальной и максимальной величинами, 2, Устройство для автоматического регулирования режима трения уплотнения вращающегося вала, содержащее ме" ханизм настройки, уплотнитель, помещенный в нажимное устройство и,поджатый буртом-упором корпуса, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, долговечности и удобства обслуживания, механизм настройки соединен пружинами растяжения с нажимным устройством, на цилин" дрической части которого выполнены расширяющиеся в сторону зоны высокого давления пазы, в которые пропущены свободные концы штифтов, закрепленные в корпусе, а между уплоткителем и буртом-упором корпуса с возможностью окружного перемещения относительно последнего установлено нажимное кольцо.

14Е3340

1413340

Фиг. 3