Торцовое уплотнение

(51) 4 Р 16 1 15/3 ю" ю САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСНОМ чт- обния ф ерьа счет г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ 4(71) Институт ядерной энергетикиАН БССР(56) Авторское свидетельство СССВ 672415, кл. Р 16 3 15/34, 1979(57) Изобретение относится к уплнительной технике и может быть ипользовано для повышения экономиности и надежности торцовых уплонений в машиностроении. Целью изретения является уменьшение потэнергии в торцовом уплотнении з уменьшения дискового трения. Тепло,выделяемое от трения колец 1 и 5,отводится из эоны трения с помощью тепловой трубы, содержащей испаритель8, транспортную зону 9 и конденсатор 10. Тепловой поток по тепловойтрубе поступает на конденсатор 10,расположенный на внутренней поверхности корпуса 7 концентрично кольцам трения. Вязкость слоя жидкости,прилегающего к конденсатору 10,уменьшается вследствие теплоотдачи отконденсатора 10. Уменьшение вязкостиприведет к увеличению окружной скорости ядра жидкости относительнокорпуса 7 и снижению диского тревращающихся деталей, 1 ил.Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для повышения экономичности и надежности торцовых контактных уплотнений. 5Целью изобретения является уменьшение суммарных потерь энергии в торцовом уплотнении за счет уменьшения дискового трения.На чертеже показано предлагаемое10 уплотнение.Торцовое уплотнение содержит вращающееся кольцо 1 трения, закрепленное в обойме 2, установленной на вао15 лу 3, и прижатое сильфоном 4 к не- вращающемуся кольцу 5 трения, которое закреплено в обойме б.Корпус 7 образует с цилиндрическими поверхностями элементов уплотнения проточную кольцевую полость.20 Устройство для охлаждения зоны трения выполнено в виде тепловой трубы и состоит из испарителя 8, транспортной зоны 9 и конденсатора 10. Испа 25 ритель 8 соединен с. поверхностью невращаюющегося кольца 5 трения, прилегающей к поверхности трения торцового уплотнения.Конденсатор 10 выполнен:кольцевым30 и закреплен на внутренней цилиндрической стенке корпуса концентрично вращающимся элементам уплотнения.Уплотнение работает следующим образом. В уплотняемой полости создается давление, Кольца 1 и 5 трения прижимаются друг к другу силами упругости сильфона 4 и гидростатического перепада давления. Торцовые уплот нительные поверхности колец 1 и 5 трения образуют уплотнительную щель, в которой при вращении вала 3 Формируется слой смазки и происходит дрос. селирование жидкости в атмосФеру.При 45 вращении вала происходит трение торцовых уплотнительных поверхностей колец 1 и 5 трения, при этом генери-, руется тепло (например,для торцового уплотнения, имеющего Р = 840 мм, 50 п = 3000 об/мин, К = 0,1, И4090 кВт), которое в известной схеме уплотнения приводит к нежелательному разогреву колец и термодеФормациям, что понижает герметичность 55устройства.Основной тепловой поток движется по направлению наименьшего термического сопротивления. В предлагаемом уплотнении наименьшим термическимсопротивлением (на порядок ниже,чемтермическое сопротивление колец) обладает испаритель 8 тепловой трубы,куда и устремляется большая частьгенерирующегося в паре трения тепла.Меньшая часть тепла, идущая на нагрев колец трения, снимается прокачиваемой запирающей жидкостью. При линейной скорости цилиндрических поверхностей уплотнения более 10 м/спотери энергии на дисковое трениедостигают 307 от энергии, выделяющейся в паре трения, а при 40-50 м/спотери энергии на дисковое трениежидкости о вращающиеся элементы уплотнения начинают превышать потериэнергии при трении торцовых уплотнительных поверхностей,Основной тепловой поток поглощается испарителем 8 тепловой трубы идалее через транспортную зону 9 поступает в конденсатор 10. Температураповерхности конденсатора 10 выше температуры охлаждающей жидкости 4060 С). Вследствие теплоотдачи температура слоя жидкости на поверхностиоконденсатора повышается на 20-50 С.При этом ее вязкость уменьшается в1,2-2 раза. Это приводит к увеличению окружной скорости ядра жидкости относительно корпусных деталей,что вызывает уменьшение потерь энергии на дисковое трение на 5-153 (изФормулы для расчета потерь энергиина дисковое трение следует, что изменение коэФФициента вязкости пропорционально изменению дисковых потерь).Следует отметить, что уменьшениедисковых потерь осуществляется налюбом режиме работы и достигает "153по сравнению с устройствами, в которых нет механизма уменьшения дискового трения. Причем чем больше тепла выделяется в зоне трения, тем значительнее уменьшение дисковых потерь.Формула изобретенияТорцовое уплотнение, содержащее корпус, вращающееся и невращающееся кольца трения, устройство для охлаждения зоны трения в виде тепловой трубы, включающей в себя испаритель и конденсатор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшения,1281798 Составитель В. КрасильниковРедактор О. Юрковецкая Техред А,Кравчук Корректор Л. Патай Тираж 810 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Заказ 7242/31 Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4 потерь энергии путем снижения дискового трения, испаритель тепловойтрубы расположен на поверхности невращающегося кольца трения, смежной с поверхностью трения, а конденсатор расположен с внутренней стороныкорпуса, концентрично кольцам трения.