Лабиринтное уплотнение вращающегося вала

 

Сущность изобретения: ряд последовательно расположенных кольцевых камер и гребней образуют с валом удлиненный зазор . В каждом гребне со стороны потока жидкости одним радиусом с кольцевой камерой выполнена дополнительная кольцевая камера и равномерно расположенные по окружности отверстия, сообщающие дополнительную камеру с удлиненным зазором . Диаметр отверстий выполнен больше величины зазора. Отверстия в гребнях расположены тангенциально относительно оси вала. Отверстия выполнены под углом относительно потока жидкости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 J 15/44

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4932738/29 (22) 05.03.91 (46) 23.04.93. Бюл. bh 15 (71) Научно-производственное и коммерческое предприятие "ПИК" Научно-производственного объединения "СОПО" (72) С.В.Цыбулько, Ю.Б.Цыбулько, И,Е.Гринев и В,А.Немерцев (56) Кодаков Л.А. и др. Уплотнения и уплотнительная техника, М,: Машиностроение, 1986, с.375-385; (54) ЛАБИРИНТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА (57) Сущность изобретения: ряд последовательно расположенных кольцевых камер и

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для бесконтактного уплотнения вращающегося вала, а в некоторых случаях для уплотнения подвижного каната многосвивной конструкции.

Цель изобретения — повышение эффективности лабиринтного уплотнения, что поэврлит при одних и тех же конструктивных размерах уплотнения повысить его надежность, На фиг.1 изображено принципиальное устройство лабиринтного уплотнения; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.1; на фиг.3— вариант исполнения отверстий под углом к потоку.

Лабиринтное уплотнение вращающегося вала 1, как показано на фиг.1, состоит иэ ряда последовательно расположенных кольцевых камер 2 длиной s и гребней 3.

Гребни 3 и вал 1 образуют ряд удлиненных зазоров 4 длиной!ц и высотой Ь. В гребнях

„„50„„1810694 А1 гребней образуют с валом удлиненный зазор. В каждом гребне со стороны потока жидкости одним радиусом с кольцевой камерой выполнена дополнительная кольцевая камера и равномерно расположенные по окружности отверстия, сообщающие дополнительную камеру с удлиненным зазором. Диаметр отверстий выполнен больше величины зазора. Отверстия в гребнях расположены тангенциально относительно оси вала. Отверстия выполнены под углом относительно потока жидкости. 2 з.п. ф-лы, 3 ил, 3 со стороны потока жидкости выполнены дополнительные кольцевые камеры 5 длиной s>, которые посредством равномерно выполненных по окружности диаметром d

- отверстий 6 соединены с зазорами 4, причем д > Ь, Лабиринтное уплотнение работае следующим образом; жидкость движется вдоль вала 1 из области большего давления Р = Pn в область меньшего давления P = P>. Поток выходя из очередного удлиненного зазора 4 попадает в очередную кольцевую полость, образованную камерами 2 и 5, где за счет внезапного расширения и за счет внезапного расширения и за счет срыва с поверхности вращающегося вала 1 из-за центробежных сил заполняет весь предоставленный объем и образует вихревое движение, сопровождающееся потерями энергии на вихреобразование. Далее поток растекается на две части, обратно пропорциональные по расходу гидравлическим со1810694 противлением. Одна часть устремляется в следующий зазор 4, меряя энергию на входе за счет кромки гребня 3 и на трение в зазоре

4. Другая часть устремляется в отверстия 6 и выходит на вал 1 как на экран, теряя свою энергию на входе в отверстия 6, на трение в, них и на выходе. Далее эта часть потока растекается вдоль вала 1, теряя свою энергию на трение в зазоре 4 и создавая дополнительное сопротивление первой части потока.

При выполнении отверстий 6 тангенциально оси вала со смещением Л, как показано на фиг.2, часть потока, выходящая из отверстий 6, растекается вдоль вала 1 с окружной закруткой, чем увеличивает нестационарность движения в зазоре 4, а следовательно, и потерю энергии потока, Для регулирования части потока выходящей на экран, варьируют гидравлическим сопротивлением по тракту этой части за счет изменения угла и, как показано на фиг.3, Очевидно, что при a > 90 сопротивление возрастает за счет увеличения лобового сопротивления встречной части потока, а при а < 90 имеет место подсос и уменьшение сопротивления.

В общем случае применение такого типа лабиринтного уплотнения значительно увеличивает гидравлическое сопротивление потоку жидкости на каждой ячейке лабиринта за счет: во-первых, увеличения длины камеры 2 до величины s+ з (при величине

sy прототипа) и увеличении составляющей гидравлического сопротивления, зависящей от s/Ü; во-вторых, увеличения гидравлического сопротивления попаданию потока в зазор 4. Из-за лобового сопротивления той части потока, которая проходит через отверстия 6; в-третьих, за счет высокого гидравлического сопротивления экрана, зависящего от соотношения d/Ь; в-четвертых: за счет увеличения нестационарности течения в зазоре 4 и увеличении здесь потерь на трение.

Формула изобретения

15 1. Лабиринтное уплотнение вращающегося вала, содержащее ряд последовательно расположенных кольцевых камер и гребней, образующих с валом удлиненный зазор, отл ич а ю щеес я тем, что в каждом

20 из гребней со стороны потока жидкости одним радиусом с кольцевой камерой выполнена дополнительная кольцевая камера и равномерно расположенные по окружности отверстия, сообщающие дополнительную кольцевую камеру с удлиненным зазором, причем диаметр отверстий выполнен больше величины упомянутого зазора.

2. Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что отверстия в гребнях расположе30 ны тангенциально коси вала.

3. Уплотнение по пп.1, 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что отверстия в гребнях выполнены под углом к потоку жидкости.

1810694

A-A

Составитель С.Цыбулько

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л.Ливринц

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1436 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-.35. Раушская наб., 4/5