Лабиринтное уплотнение

,.ЯО 10950 16 1 15 447 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ го орденаинститута струирова ие, 1977 етельство С ,1 15(44, 19 оЖ Сл ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Сумский филиал ХарьковсЛенина политехническогоим, В. И. Ленина(54) (57) 1. ЛАБИРИНТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее обойму, внутренняя поверхность которой снабжена уплотняющими гребнями, отличающееся тем, что, с целью упрощения изготовления и цовышения надежности, на внутренней поверхности обоймы между гребнями выполнены углубления,2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что углубления выполнены в виде глухих отверстий, имеющих острые края, разные глубины и диаметры, а оси отверстий не пересекают ось обоймы.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в насосах, компрессорах, турбоагрегатах и гидро- агрегатах.Известно лабиринтное уплотнение, содержащее обойму, на внутренней поверхности которой выполнены уплотняющие гребни. Действие уплотнения основано на торможении рабочей среды в узкой кольцевой щели с последующим внезапным расширением в смежной кольцевой камере большого объема, образованной гребнями. Технология изготовления такого уплотнения проста 1.Недостатком является то, что данное уплотнение способствует интенсивной низкочастотной вибрации вала. Происходит это из-за нарушения осесимметричного и беспрепятственного окружного течения рабочей среды соответственно в кольцевых щелях и камерах. При этом возникает неравномерное распределение давления по окружности вала, в результате чего появляется поперечная сила, способствующая вибрации, что и снижает надежность машины.Известно лабиринтное уплотнение, содержащее обойму, внутренняя поверхность которой снабжена уплотняющими гребнями, перпендикулярно к которым установлены спрямляющие ребра. Наличие спрямляющих ребер препятствует окружному перетоку рабочей среды, подавляя низкочастотную вибрацию роторов 2.Однако изготовление известного уплотнения трудоемко, так как спрямляющие ребра необходимо жестко крепить к гребням, например, сваркой, пайкой, что снижает надежность конструкции.Кроме того, известное уплотнение нельзя использовать в конструкции, где гребни вращающегося вала размещены между гребнями неподвижной обоймы. Целью изобретения является упрощение изготовления и повышение надежности уплотнения.Поставленная цель достигается тем, что в лабиринтном уплотнении, содержащем обойму, внутренняя поверхность которой снабжена уплотняюшими гребнями, на внутренней поверхности обоймы между гребнями выполнены углубления,Кроме того, углубления выполнены в виде глухих отверстий, имеющих острые края, разные глубины и диаметры, а оси отверстий не пересекают ось обоймы.Уплотнение, в котором на внутренней поверхности обоймы между гребнями выполнены углубления, является простым в изготовлении, так как формообразование углублений легко реализуется на универсальном оборудовании, например на фрезерных или сверлильных станках, и отпадает необходимость в операциях пайки или сварки и т.п.Повышение надежности достигается путем исключения паяных или сварных соеди 2нений на рабочей поверхности обоймы, которые ненадежны в условиях пульсирующего потока среды.Выполнение углублений в виде глухих отверстий с острыми краями, с разными глубинами и диаметрами, с осями, не пересекающими ось обоймы, способствует образованию разных по величине и направлению вихрей, что повышает гидравлическое сопротивление окружному перетоку среды, уменьшая при этом циркуляционную силу, а следовательно, и вибрацию, т.е. обеспечивается надежная работа уплотнения. На фиг. 1 представлено уплотнение, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - уплотнение, имеющее гребни на обойме и валу, в аксонометрии,Лабиринтное уплотнение вращающегося вала .1 содержит обойму 2, внутренняя поверхность которой снабжена уплотняюшими гребнями 3. Внутренняя поверхность обоймы 2 и гребни 3 образуют кольцевые камеры 4, на дне которых (на внутренней поверхности обоймы 2 между гребнями 3) выполнены углубления 5.Возможно выполнение углублений 5 одинаковыми по форме и размерам (фиг, 2 и 3) а также разными по размерам и форме (фиг. 1),Кроме того, углубления 5, выполненные в виде глухих отверстий, имеют острые кромки 6. Глухие отверстия 5 расположены в радиальной плоскости наклонно к радиусам навстречу окружному потоку так, что их оси 7 не пересекаются с осью 8 обоймы 2 (фиг. 2),Для конструкции, в которой гребни 9 вала 1 (вращающейся детали) расположены между гребнями 3 обоймы 2 (неподвижной детали), глухие отверстия 5 расположены за гребнями 9 (по направлению осевого потока) таким образом, что поток уплотняемой среды имеет возможность входа в них, причем оси 7 не пересекают ось 8 обоймы 2. Зазоры 10 и 11 являются дросселирующими.Уплотнение работает следующим образом. Г 1 ри подаче давления с торца уплотнения и вращении вала 1 рабочая среда дросселируется в зазоре 10 с последующим внезапным расширением в кольцевой камере 4, имеющей большой объем. При вращении вала 1 массе рабочей среды, находящейся в кольцевой камере 4, сообщается окружное перемещение и под действием центробежных сил рабочая среда отбрасывается к дну кольцевой камеры 4. При этом она, попадая в глухие отверстия 5, турбулизируется и теряет часть энергии, что ограничивает окружное течение. Ограничение окружного потока в кольцевой камере 4 способствует уменьшению циркуляционной силы, а следовательно, и вибрации вала.ектор В1 нсное Редактор О. ЮрковецкЗаказ 3572/22ВНИИП И Государделам газоосква, Ж -Патент 4/5тная 113035,лиал ПП ЭВ уплотнении, имеющем гребни на обойме и валу (фиг, 3), рабочая среда дважды дросселируется: в зазорах 10 и 11. После зазора 11 спрямленный поток рабочей среды попадает в глухое отверстие 5, где турбулизируется. Далее процесс идет аналогично. Технико-экономический эффект изобретения заключается в упрощении изготовления путем использования универсального металлорежущего оборудования и в повышении надежности путем исключения паяных и сварных соединений. авитель А. Ополченцевед И. Верес Кож 913 Птвенного комитета Сбретенйй и открытий35, Раушская наб.,г. ужгород, ул Про