Торцовое контактное уплотнение

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) ТОРЦОВЛОТНЕНИЕ, содервалу вращающеесянеподвижное уплотнгрузочными пояскамк другу, и вторичнженное в рабочейтем, что, с цельюв неподвижном уплполнена кольцевая ОЕ КОНТАКТНОЕ УП- жащее расположенное на уплотнительное кольцо и ительное кольцо с рази, подпружиненные друг ое уплотнение, располополости, отличающееся повышения надежности, отнительном кольце выполость, сообщаемая с,ЯО 124099 введенным в устройство источником подачи смазывающей жидкости, а торцовая стенка кольцевой полости, расположенная со стороны вращающегося уплотнительного кольца, выполнена полупроницаемой посредством открытых лунок, ориентированных под острым углом к направлению вращения, а вращающееся уплотнительное кольцо выполнено с равномерно расположенными по торцовой поверхности, обращенной к неподвижному уплотнительному кольцу, коническими усиками из упругоэластичного материала, при этом об щая площадь лунок составляет не более половины площади контакта уплотнительных колец, а общая площадь конических усиков не менее половины площади контакта уплотнительных колец и их длина не более глубины лунок и высоты разгрузочного пояска.Изобретение относится к насосостроению, а именно к торцовому контактному уплотнению вращающихся валов, и может найти применение для самовсасывающих насосов в судостроении, в турбурах и турбонасосных агрегатах летательных аппаратов при знакопеременных перегрузках. Целью изобретения является повышение надежности за счет регулировки гидродинамического эффекта. На фиг.изображено торцовое уплотнение; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.Торцовое уплотнение содержит корпус 1 с полостью 2, в которой установлен вал 3 с уплотнительным узлом, отделяющий полость 2 от внешней полости 4, Уплотнительный узел состоит из пары трения уплотнительных колец 5 и 6 и вторичного уплотнения 7, В корпусе 1 на валу 3 неподвижное кольцо 6 подпружинено элементом 8. В кольце 6 выполнена кольцевая полость 9, сообщенная с источником давления жидкости посредством обратного клапана 10 лепесткового типа через канал 11. Торцовая стенка неподвижного кольца 6 выполнена полупроницаемой посредством открытых ориентированных под острым углом а (см. фиг. 2) к вектору Г вращения лунок 12. Полупроницаемость обеспечивается за счет пористости донных частей лунок. Пористость составляет не меньше 70 - 80 Я к структуре металла. Глубина лунок 12 составляет 0,5 1, мм, плотность их - порядка (1 - 2) 10 штук на 1 см. Неподвижное кольцо 6 выполнено из упруго эластичного материала с усиками 3. Установлено оно на валу 3 и закреплено в корпусе 1. Усики 13 ориентированы навстречу лункам 12. Общая.плошадь лунок составляет не более половины обшей площади контакта колец. Плотность усиков 13 составляет примерно такой же порядок как и лунки. Общая площадь их может составлять больше плошади контакта колец. Длина уса равна не более глубины лунки 12 и высоты поясков 14. Форма усиков 13 может быть различной, и они крепятся самотканно или наклейкой. Торцовое уплотнение имеет разгрузочный поясок 14. Размеры пояска 14 выбираются из условий режима работы и применяемого материала. 5 1 О 15 20 25 З 0 35 40 45 Уплотнение работает следующим образом, В процессе самовсасывания вал 3 центробежного насоса вращается вхолостую, в связи с чем торцовое уплотнение работает в неблагоприятных условиях режима трения всухую: Чтобы избежать этого перед пуском от источника давления по стрелке (, через обратный клапан 10, по каналу 11 заполняют кольцевую 9 полость смазывающимся жидким веществом. Вытекание жидкости из полости 9 предотвращается обратным клапаном 10 лепесткового типа. При положительном значении перепада давления, т. е. когда давление в кольцевой полости 9 больше, чем в полости 2, смазывающая жидкость через поры металла в днищах лунок 12 заполняет лунки, которые становятся неистощаемым источником подпитки и смазки торцовых поверхностей элементов колец 5 и 6. При этом усики 13, выполненные из прочного фторополимерного материала, хорошо извлекают смазывающую жидкость из лунок 12 и надпоясковой зоной колец создается дополнительный гидродинамический барьер. При вра - щении вала 3 и подвижного кольца 5 пружины 8 разжимаются и обеспечивают надежное прижатие колец. При этом в кольцевой камере возникает дополнительная гидродинамическая сила, которая действует в направлении действия осмотической силы и создает на торцовых поверхностях дополнительный гидрогерметизирующий эффект. Если перепад давления меняет знак, т. е. давление в полости 2 будет больше, чем в кольцевой камере и полости 4, то уплотнение не раскроется, так как давление в полости 2 действует на кольцо 6 в сторону его прижатия на большую поверхность, чем на раскрытие. В эту же сторону действуют пружины 8 и осмотические силы.Таким образом, раскрытие пары трения не произойдут ни при положительном, ни при отрицательном знаке перепада давления. Поскольку кольцевая полость 9 заполняется жидкостью до пуска насоса, то можно предотвратить режим сухого трения и выход из строя уплотнения. Кроме того, появилась возможность регулировать гидродинамический эффект на торцовых поверхностях уплот нительных колец, так как подпитку смазываюшей жидкости можно производить в любой момент работы уплотнения и насоса. Уплотняющая способность повь 1 шается в 4 - 5 раз, а срок службы увеличивается в 2 раза.1 И ГолелаМоскиП сГ 1 а Соста Техреа Тираж уларствен иаобрете Ж 35,ент, г. У