Торцовое уплотнение с регулируемым зазором

(19 594 Р Л 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : д К АВТОРСКОМУ СИИДЕТЕЛЬСТ удовог й инст алалее(54)(57) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ С РЕГУ.ЛИРУЕМЫМ ЗАЗОРОМ, содержащее вращающиеся и невращающиеся кольца трениярасположенные в корпусе вторичныеуплотнения, поджимной элемент, устройство регулирования зазора, выполненное в виде камеры, образованнойневращающимся кольцом, корпусом и Ю(71) Куйбышевский орденаКрасного Знамени авиациотут им. акад. С.П.Короле(56) Патент США Мф 280509кл. 277-3, 1971. вторичными уплотнениями и сообщеннойчерез узел регулировки с источникомдавления среды, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения надежности уплотнения путем автомати"ческого регулирования величины зазора уплотнения, оно снабжено дополнительными устройствами регулированиязазора, а невращающееся кольцо трения выполнено ступенчатым по внутренней поверхности с увеличением диаметра ступеней от вращающегося кольцатрения, при этом вторичные уплотнения камер расположены на разных ступенях, а узлы регулировки выполненыв виде клапанов, подпружиненных упругими элементами разной жесткости,причем жесткость упругих элементовувеличивается по мере удаления камер. от вращаацегося кольца трения.Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям многорежимных агрегатов.Цель изобретения - повышение надежности уплотнения за счет автома-тизации регулирования величины зазора.На чертеже изображено торцовое уплотнение с регулируемым зазором.Уплотнение состоит из вращающегося 1 и невращающегося 2 колец трения, вторичных уплотнений 3,4 и 5, расположенных в корпусе 6, и поджимного элемента 7. Вторичные .уплотнения 3, 4 и 5 расположены на разных диамет.- рах ступеней и образуют камеры 8 и 9, соединенные каналами 10 и 11 с источником давления среды (уплотняемой полостью 12). В каналы установлены узлы регулировки зазора, выполненные в виде клапанов 13 и 14, которые могут быть выполнены в виде поршеньков, перекрывающих проходные сечения каналов. Поршеньки имеют проточки 15 и 16, которые смещены относительно проходных сечений каналов 10 и 11, а при совмещении с ними соедйняют камеры 8 и 9 с уплотняемой полостью, Поршеньки 13 и 14. :одними торцами взаимодействуют с уплотняемой средой, а другими торцами - с упругими элементами 17 и 18. При этом жесткость упругого элемента 18 больше жесткости упругого элемента 17, Невращающееся 2 кольцо трения имеет на уплотнительной поверхности гидростатические камеры 19, соединенные дросселями 20 с уплотняемой полостью. Уплотнение работает следующимобразом. При работе энергомашины гидростатическая камера 19 обеспечивает бесконтактную работу торцового уплотнения с определенным зазором между кольцами трения. Повышение давления в уплотняемой полости 12 (при переходе на наиболее напряженный режим) вызывает раскрытие уплотнения, Величина зазора определяется соотношением гидростатической силы, возникающей в щели уплотнения, и закрывающей силы, равной сумме усилия от поджимного элемента 7 и гидравлической силы от давления уплотняемой среды, ,определяемой диаметром расположения 5 10 15 20 15 30 35 40 45 50 55 вторичного уплотнения. Повышение уплотняемого давления в бесконтактномторцовом уплотнении вызывает преобладающий рост гидростатического усилия в щели, что приводит к раскрытию уплотнения. Повышение уплотняемого давления приводит также к перемещению поршенька 13 относительно канала 10 и сжатию упругого элемента 17. При достижении значения давления уплотняемой среды величины, определяемой жесткостью упругого элемента 17, проточка 15 совмещается с каналом 10 и в камере 8 устанавливается давление, равное давлению уплотняемой среды. За счет этого прижимающая сила увеличивается, так как вторичное уплотнение 4 расположено на большем диаметре, чем уплотнение 3. В уплотнении устанавливается зазор, определяемый силой от среды, обусловленной разностью диаметров расположения вторичных уплотнений 3 и 4. Жесткость упругого элемента 17 выбирается таким образом, чтобы при повышении уплотняемого давления клапан 13 сработал тогда, когда зазор в уплотнении превысит допустимую величину. Клапан 14 в это время пока закрыт, так как жесткость его упругого элемента 18 выше жесткости упругого элемента 17. При дальнейшем повышении давления в уплотняемой по" лости 12 (при переходе энергомашины на другой режим работы), когда уплоткение начнет раскрываться, срабатывает клапан 14 и прнжимающая силаувеличивается и определяется диаметром расположения вторичного уплотнения 5. Количество и размер камер определяется условиями работы уплотне" ния, т.е. диапазоном изменения уплотняемого давления. При понижении давления в уплотняемой полости 12 происходит обратный процесс. Клапан 14под действием упругого элемента 18перемещается и перекрывает канал 11. Высокое давление из камеры 9 стравится через вторичное уплотнение 5 и вкамере установится давление окружаю"щей среды, т.е. прижимающая сила определяется уже диаметром расположения вторичного уплотнения 4. Придальнейшем понижении давления в полости 12 закрывается клапан 13. Таким образом, осуществляется автоматическое регулирование величины зазора уплотнения.1247602 Количеством и размером камерн жесткостью упругих элементовклапанов можно обеспечить требуемые величины зазоров в каждом из режимов работы энергомашины. Составитель И.ПащенкоТехредИ.Гайдош КорректорВ.Синицкая Редактор А.Долинич Тираж 880Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5