Устройство для уплотнения вращающегося вала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 115174 19) 11 Г 16 .1 1534 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) 1, Авторское свидетельство830061, кл. Г 16 3 15/447, 19 навышения надежности за счет повыжесткости вала путем уменьшения вращающихся деталей, на валу выкольцевой выступ, а подшипник размежду корпусом и уплотнительным м, закрепленным на подшипнике с ностью вращения и осевого перемеотносительно корпуса и вала, и поден в сторону торца кольцевого выс возможностью контактирования с ри этом между корпусом и уплотним кольцом образован уплотнительный а радиальный зазор выполнен с назаданной величиной, большей велиадиальных биений вала. тов и шения массы пол нен мещен кольцо воз мож щения пружин ступа ним, и тельны зазор, перед чины р денк УПЛОТНЕА, содержа- тельно коробразующее шипник кас целью упния габари(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НИЯ ВРАШАЮЩЕГОСЯ ВАЛ щее корпус, подвижное относи пуса уплотнительное кольцо, с валом радиальный зазор, и под чения, отличающееся тем, что, рощения конструкции, уменьше ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1151742 ВНИИПИ Заказ 2292/26 Тираж В 98 Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Изобретение относится к щелевым уплотнениям между корпусом и вращающейсядеталью и может быть использовано присоздании щелевого уплотнения вала с уплотняющим кольцом в условиях воздействияна последнее перепадов давлений порядка200 - 300 кгс/см при радиальных перемещениях вала, например для центробежногонасоса,Известно устройство для уплотнения вращающегося вала, содержащее уплотнительное кольцо, расположенное соосно на валугс зазором, соединенное с корпусом посредством упругой втулки, закрепленный на валустакан, между внутренней поверхностью которого и наружной поверхностью кольца 15расположены тела качения 11,Однако в известном устройстве требуется наличие специальной системы охлаждения и смазки подшипника. Кроме того, онохарактеризуется большими осевыми габаритами уплотнительного узла, так как втулкадолжна иметь определенную длину (вылетконсоли) для обеспечения возможности радиального перемещения уплотнительногокольца синхронно с валом при упругих прогибах вала; наличием больших вращающихся масс стакана, что снижает жесткостьвала; большими окружными скоростями шарикоподшипника, что снижает долговечностьшарикоподшипника и, следовательно, уплотнения; невозможностью работы при высоких,порядка 200 - 300 кгс/см, рабочих давлениях, так как упругая втулка, соединяющаяуплотнительное кольцо с корпусом, должнаиметь малую жесткость и в то же времявыдерживать перепад давления такой, каки на уплотнительном кольце, Требованияпрочности при больших перепадах давлениязаставляют упругую втулку делать толстой,что увеличивает ее жесткость. Более жесткая (из соображений прочности) втулка препятствует перемещениям кольца вслед зарадиальными перемещениями вала. Радиальные перемещения вала могут быть вызваны его упругими прогибами или перемещениями вала вместе с опорами или при применении упругодемпферных опор.Цель изобретения - упрощение конструк 45ции, уменьшение габаритов и повышение надежности за счет повышения жесткости вала путем уменьшения массы вращающихсядеталей.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для уплотнения вращающегося БОвала, содержащем корпус, подвижное относительно корпуса уплотнительное кольцо,образующее с валом радиальный зазор, иподшипник качения, на валу выполнен кольцевой выступ, а подшипник размещен междукорпусом и уплотнительным кольцом, закреп-ленным на подшипнике с возможностью вращения относительно корпуса и осевого перемещения относительно корпуса и вала, и подпружинен в сторону торца кольцевого выступа с возможностью контактирования с ним, при этом между корпусом и уплотнительным кольцом образован уплотнительный зазор, а упомянутый радиальный зазор выполнен с наперед заданной величиной, большей величины радиальных биений вала,На чертеже представлено предложенное устройство, продольный разрез.В корпусе 1 на подшипниках (не показаны) установлен вал 2. Уплотняющий зазор 3, разделяющий полости высокого А и низкого Б давлений, образован между корпусом 1 и уплотнительным кольцом 4, Для обеспечения минимального уплотняющего зазора 3 кольцо 4 установлено в корпусе 1 при помощи подшипника 5 и в исходном состоянии прижато своей упорной поверхностью - буртом 6 к уплотнительному торцу кольцевого выступа при помощи пружины 8. Выступ 7 жестко закреплен на валу 2. Направление течения жидкости показано стрелкой.В рабочих условиях кольцо 4 под действием усилия пружины 8 и перепада давления между полостями А и Б прижато своим упорным буртом 6 к выступу 7 и вращается вместе с ним. Составляющая величины усилия прижатия от перепада давлений между полостями А и Б регулируется размерами упорного бурта (диаметры Р, и В). Под действием радиальной или дисбалансной нагрузки вал 2 перемещается, например, вместе с упругодемпферными опорами (упругодемпферные опоры не показаны) в радиальном направлении относительно корпуса 1. Уплотнительный торец выступа 7 скользит относительно упорного бурта 6 кольца 4. Уплотняющий зазор 3 остается постоянным, так как радиальное перемещение подшипника 5 вместе с кольцом 4 существенно меньше радиального перемещения вала 2.Применение предложенного устройства по сравнению с известным уплотнением позволит упростить конструкцию уплотнения путем упрощения системы смазки подшипника (в предлагаемом устройстве охлаждение и смазка подшипника осуществляются компонентом, протекающим через уплотнение), уменьшить габариты уплотнения, повысить жесткость вала путем уменьшения массы вращающихся деталей, увеличить долговечность уплотнения за счет уменьшения среднего диаметра окружности центров тел качения подшипника, расширить диапазон рабочих перепадов давления до 200 - 300 кг/смза счет исключения упругих элементов конструкции с низкой несущей способностью, уменьшить радиальную нагрузку на подшипник уплотнения и повысить срок службы уплотнения.