Уплотнение вращающегося вала

)5 Р 16 Л 15/4 ИСАНИ адежность рабо 4 ил. б ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(21) 4484557/25-29 22) 20.09.88 (46) 07.07.90. Бюл, М 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения (72) В,В.Усенко, Л,В,Черепов, В,С.Марцинковский и Е,Д,Роговой (53) 62.762 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР М 1364813, кл, Р 16 3 15/44, 1986. (54) УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА (5) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов в насосах, компрессорах и турбомашинах, Цель изобретения - повышение надежности в работе. Уплотнение содержит установленное в корпусе 1 с зазором 2 относительно уплотняемого вала 3 плавающее кольцо 4 с торцовым уплотнительным элементом 5 и камеруф 6 подвода затворной среды. Кольца 4 выполнено составным из нескольких сегментов и промежуточных вставок клиновидного сечения, При этом сегменты и вставки жестко соединены между собой, причем вставки выполнены из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала сегментов кольца. Относительно продольной оси уплотнения вставки могут быть расположены поперечно, продольно или под углом, При дросселировании затворной среды в зазоре 2 между кольцом и валом происходит разогрев кольца, при этом вследствие разности коэффициентов линейного расширения материалов вставок и сегментов начальная цилиндрическая форма внутренней рабочей расточки кольца трансформируется в многоклиновую, происходит саморегулирование зазора между кольцом и валом, что уменьшает износ кольца и увеличивает ресурсты уплотнения. 3 з.п. ф-л45 Изобретение относится к уплотнитель ной технике и может быть использовано дляуплотнения вращающихся валов в насосах,компрессорах и турбоагрегатах.Цель изобретения - повышение надежности в работе.На фиг.1 изображена уплотнение, продольный разрез; на фиг,2 - сечение А"А нафиг,1(при поперечном расположении вставок); на фиг,З - сечение Б-Б на фиг.1 (припродольном расположении вставок); нафиг.4 - сечение В-В на фиг,1 (и ри наклонномрасположении вставок),Уплотнение содержит установленное Вкорпусе 1 с зазором 2 относительно уплотняемого вала 3 плавающее кольца 4 ( торцовым уплотнит 6 льным элемента 5 икамеру 6 подвода затворной среды, Торцовый уплотнительныл элемент 5 плавак щегокольца 4 может бьть выполнен за одно це, ,лое с последним в виде пояска или обьемным В Виде Оезиноваго кольОаразмещенного в кольцевом пазу, Плаваощее (ольцо 4 Выполнено составным из нескольких сегментов 7 и промежуточныхВставок 8, жестко соединенных с сегментами 7 посредством сварки или пайки, причемв качестве материала вставок и сварочногоили припайного материала применен материал с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала сегментов 7плавающего кольца 4. Например, сегменты7 плавающего кольца 4 выполнены из Ст, 2 О,а в качестве сварочного или припайного материала или материала вставки 8 применены соответственно материалы на основеникель-хром или латуни, т.е, проволоки ЛО 6 Х 19 Н 9 Т или ЛК 62, Вставки 8 между сегментами 7 плавающего кольца 4 выполненыклиновидного сечения и могут быть определенно ориентированы относительно продольной оси уплотнения, при этом припоперечном расположении Вставок 8 узкаяих часть располагается на наименьшем радиусе кольца 4, при продолыюм расположении вставок 8 узкая их часть располагаетсясо стороны торцового уплотнительно; о элемента 5, а при расположении вставо; 8 подуГлом к Г 1 родальнОЙ Осиуплотнения чкая ихчасть располагается на наименьшем аадиусе кольца 4 са сгароны ега торцового уплотн ител ь но ГО элемента 5.Уплотнение вращающегося вала работает следуюш 1 им образо,После изготовления плавающего кольца 4 его ьнутренняя рабочая росточка имеетсравнительную цилиндрическую форму, таккак производство и контроль его происходит обычно при 16 - 26 С С установкойплавающеГО кольца 4 на машину и паи вращении вала 3 и подаче затворной среды в камеру 6 эта среда, дросселируясь в уплотнительном зазоре 2 между кольцом и валом нагревается, передавая тепло плавающему кольцу 4. Поскольку плавающее кольцо 4 выполнено из неоднородного материала и материал сварных или паяных стыков и вставки 8 имеет коэффициент линейного расширения больший, чем материал сегментов 7 плавающего кольца, то на рабочем режиме, обычно имеющем температуру 6 О - 80 С, из-за неодинаковых величин расширения его составных частей рабочая цилиндричес:(ая форма расточки изменяется на мнагоклиновую, Так, при поперечном расположении l-образных форм стыков и вставак 8, когда узкие части их Оазмещены на : аименьшем радиусе плаваощего кольца 4 ча рабочем режиме уплотняющая расточка приобретает форму многоклинавых параллельных расточек, а при продольном расположении Ч-образных стыков, когда узкие части их находятся у торцового уплотнительного элемента плавающего кольца на рабочем режиме уплотняющая растачка приобретает конфузорную форму с незначительными свойствами многоклиновой расточки, Каждая из перечисленных форм имеет положительные свойства и для реализации совокупности этих свойств предусмотрено расположение вставок под углом к продольной оси уплотнения, при котором узкая часть этой формы вставки 8 размещена на наименьшем радиусе детали плавающего кольца у его торцового уплотни- тельного элемента. Такое расположение сварных стыков и вставок 8 обеспечивает приобретение рабочей расточкой свойств конфузорной многоклиновой формы, гарантируащей самоцентрирование плавающего кольца на всех режимах без применения дорогостоящих механических операций для. реализации идентичных свойств устройства, Прл этом отклонение плотностл торцовай упорной поверхности плавающего кольц" не будет иметь отрицательных моментов, если данное устройство будет применена при малых перепадах даВления В сочетании с резиновым торцовым уплотнительным элементом, т.е, данное устройство будет успешно работать в качестве внутреннего уплотнительного кольца,1 аким образом, предлагаемая конструкция уплотнения вращающегося вала обладает более высокой надежностью за счет саморегулирования величины зазора между Валом и плавающими кольцами, что обеспечлвает оптимальный тепловой режим уплотнения, повышает ега несущую и центрирующую способности, а также проти1576754 Формула изобретения Составитель Г.Щуренкоактор Г.Гербер Техред М,Моргентал Корректор Н,Ревс каз 1839 Тираж 570 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 возадирные свойства, Кроме того, такое выполнение конструкции уплотнения позволяет уменьшить гарантированную величину зазора между плавающими кольцами и валом и тем самым значительно повысить уп лотняющую споссбность уплотнения, Саморегулирование величины зазора позволяетуменьшить износ плавающего кольца и увеличить ресурс и надежность работы уплотнения, 10 1. Уплотнение вращающегося вала, содержащее установленное в корпусе с заза ром относительно вала плавающее кольцо с торцовым уплотнительным элементом и камеру подвода затворной среды, причем плавающее кольцо выполнено составным из нескольких сегментов, между которыми 20 расположены промежуточные вставки, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем у материала плавающего кольца, о т л и ч а о -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, промежуточные вставки выполнены клиновидного сечения и жестко соединены с сегментами плавающего кольца,2, Уплотнение по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что вставки расположены поперечно относительно продольной оси уплотнения, при этом узкая часть вставок расположена на наименьшем радиусе плавающего кольца.3, Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что вставки расположены продольно относительно продольной оси уплотнения, при этом узкая часть вставок расположена со стороны торцового уплотнительного элемента плавающего кольца.4, Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что вставки расположены под углом относительно продольной оси уплотнения, при этом узкая часть вставок расположена на наименьшем радиусе плавающего кольца со стороны его торцового уплотнительного элемента.