Торцовое уплотнение с регулируемой утечкой

 

Союз Советских

Социалист ческих

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9446695 (22} Заявлено 240378 (21) 2593827/25-08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано25.0380, Бюллетень ¹11

J 15/34

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и озкрытий

2-76 2

088. 8) Дата опубликования описания 25.0380 (72) Автор изобретения

Н.В. Передрий (71) Заявитель (54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ С РЕГУЛИРУЕМОЙ

УТЕЧКОЙ

Изобретение относится к уплотнительной технике..

По основному авт.свид. М 446695 известно уплотнение, содержащее вращаюшееся и неподвижное кольца, на одной иэ рабочих поверхностей которых выполнен ряд камер, а на другой— несколько каналов, выходные отверстия которых расположены на том же диаметре, . что и камеры. Число каналов меньше числа камер, так что они могут сообщать с полостью уплотняемой среды лишь часть камер.

Недост ат ками этого и зо брет ения являются недостаточная осевая и углоТ5 вая жесткость его жидкостной пленки между рабочими поверхностями, при высоких частотах вращения (свыше

1500 об/мин.), и то, что при работе уплотнения в условиях возрастающих с корост ей с кол ьжени я (свыше 25 м/ с) из-за больших тепловыделений в торцовом зазоре уплотнения отсутствует требуемая смазка рабочих поверхностей

Отсутствие требуемой осевой и угловой жесткости уплотнения при вы-. соких частотах вращения вызвано тем, что жидкость подводится непосредственно в камеры с помощью пересекающих эти камеры каналов, которые практически не обладают гидравличес— ким сопротивлением. Поэтому толшина жидкостной пленки между рабочими поверхностями и непараллельности между ними не являются решаюир ми факторами влияния на величину разжимающей силы в торцовой щели уплотнения. Это приводит к нарушению герметичности и з -э а посредственных соприкосновений трушихся поверхностей и их разрушениям, в связи с чем не обесгечивается тре— буемая надежность и долговечность уплотнения. Вследствие возрастающего количества тепла с ростом скоростей скольжения наблюдается недостаточный теплоотвод на участках между подводящими каналами. Подобные условия имеют место и на сплошном пояске со стороны выхода торцовой щели, так как здесь наблюдаются зоны с пониженным и даже отрицательным давлением. Все это приводит к разрушениям указанных участков трущихся поверхностей, в связи с чем при возрастающих скоростях скольжения понижаются надежность и долговечность уплотнения.

Цель изобретения — повышение герметичности, увеличение осевой и угловой жесткости жидкостной пленки, улучшение условий смазки, повышение на723277 дежности и долговечности уплотнения в условиях высоких скоростей скольже- ния, частот вращения и перепадов давления.

Поставленная цель достигается тем, что в уплотнении, содержащем одно кольцо с замкнутыми камерами и одно с пит ающими эти камеры каналами, число которых меньше камер и выходные отверстия расположены на той же окружности, что и камеры, замкнутые камеры и питающие каналы выполнены на каждой из двух рабочих поверхностей, а выходные участки каналов одной иэ поверхностей не расположены на окружности расположения камер противоположной поверхности и смещены в сторону полости высокого дав- ления.

Такое конструктивное решение позволяет, во-первых, повысить герметичность, осевую и угловую жесткости жидкостной пленки основного уплотнения. Здесь обеспечивается более глубокое дросселирование давления по ширине контакта поверхностей вследствие односторонней подпитки камер, а также радиального смещения каналов одной поверхности по отношению к камерам другой поверхности, благодаря чему осуществляется при вращении вала лишь их частичное перекрытие.

Поэтому величина зазора между поверхностями трения и.непараллельности между ними являются определяющими факторами влияния на величину разжимающей силы в торцовом зазоре.

Этим исключаются непосредственные соприкосновения поверхностей трения.

Во-вторых, предложенная конструкция позволяет больше, чем в основном уплотнении приблизить к выходу щели камеры одной поверхности, питающиеся от камер противоположной поверхности.

Это улучшает условия смазки в указанных участках контакта трущихся поверхностей, устраняет зоны с пониженным и отрицательным давлением жидкости, стабилизирует сплошность и непрерывность жидкостной пленки.

В-тре ьих, каналы одной поверхности, .Участки выхода которых не расположены на окружности расположения камер противоположной поверхности и смещены к входу торцовой щели, дают возможность на участках трущихся поверхностей со стороны входа торцовой щели улучшить условия смазки и эффективность теплоотвода.

В-четвертых, наличие камер на трущихся поверхностях и радиальное смещение камер одной поверхности по отношению к камерам другой поверхности приводит к дополнительным высокочастотным колебаниям этих поверхностей, что уменьшает потери на трение в зазоре. подвержена влиянию щелевого дросселирования. Это устраняет непараллельности между поверхностями и способствует уменьшению амплитуды колебаний жидкостной пленки, что повышает

50 герметичность уплотнения, а также эа счет высокой частоты этих колебаний снижает потери на трение между рабочими поверхностями.

Формула изобретения

Торцовое уплотнение с регулируемой утечкой по авт.свид. 9 446695, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения ресурса работы за счет повышения жесткости жидкостной пленки и улучшения условий смазки рабочих поверхностей, замкнутые камеры и каналы выполнены на каждой

На фиг..1 изображено уплотнение, продольный разрез; на фиг. 2— разрез A A на фиг.1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.1. уплотнение содержит корпус 1, крышку 2, вал 3, на котором неподвижно закреплено вращающееся кольцо 4.

Неподвижное кольцо 5 установлено на выступе 6 крышки, уплотнено резиновым кольцом 7, поджато пружиной 8 и зафиксировано от вращения штифтом 9. Рабочая поверхность кольца 4 содержит по окружности ряд камер 10 и между ними питающие каналы 11, выходные отверстия 12 которых расположены

15 на том е д аметре что и камеры 13 рабочей поверхности кольца 5. Рабочая поверхность кольца 5 содержит между камерами 13 каналы 14, участки выхода 15 которых не расположены на окружности расположения камер 10 поверхности кольца 4 и смещены в сторону входа 16 торцовой щели. Камеры

10 поверхности кольца 4 расположены на окружности диаметром меньшим диаметра расположения камер 13 поверхности кольца 5, так что максимально смещены в сторону выхода 17 торцовой щели.

Уплотнение работает следующим образом.

3Q При вращении вала 3 жидкость с полости В высокого давления поочередно подводится к камерам 1 3 каналами

11. Затем жидкость с каждой камеры. 13 поочередно подводится в каждую каме35 ру 10 с некоторыми потерями давления, вызванными щелевым дросселированием от частичного перекрытия при вращении вала камер 10 и 13.

Увеличение или уменьшение зазора

4О в контакте между трущимися повеРхностями и величины непараллельности между ними вызывает решающее изменение эпюры давления, а. следовательно, и раэжимающей силы на том участке контакта, жидкостная ппенка которого

723277 б-б

А-А

Юи.2. 2

Составитель В. Аношко

Редактор Е. Дорошенко Техред H.Koâàëåâà Корректор H. Стец

Закаэ 362/26 Тираж 1095 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 иэ рабочих поверхностей, при этом вы. ходные участки каналов на одной иэ . поверхностей и камеры на противоположной поверхности расположены на окружностях раэного диаметра так, что выходные участки каналов смещены в сторону полости высокого давления