Гидродинамическое уплотнение

(я)5 Р 163 15/54 ЕНИЯ Т ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ с(56) Авторское свидетельство СССРВ 792016, кл, Е 16 Л 15/447, 1979,(57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано дляуплотнения валов высокооборотных гидравлических машин. Цель изобретения -повышение надежности и коэффициентаполезного действия уплотнения. Гидродинамическое уплотнение содержит корпус 1,размещенные на валу 2 подшипник,3 качения, диск 4 со ступицей 5 и импеллер 6 с Изобретение отной технике и можеуплотнения валов влических машин,Цель изобретения - повышение надежности и коэффициента полезного действия уплотнения.На чертеже изображено уплотнение, продольный разрез,Гидродинамическое уплотнение содержит корпус 1, размещенные последовательно со стороны уплотняемой полости А на валу 2 подшипник качения 3, диск 4 со ступицей 5 и импеллер 6. В импеллере 6 выполнены осевые отверстия 7, в которых установлены с воэможностью осевого перемещения толкатели 8, упирающиеся одним носится к уплотнительт быть использовано для ысокооборотных гидравп 9).ЫЛи 1 1663293 А 1 осевыми отверстиями 7, в которых установ,лены с воэможностью осевого перемещения толкатели 8, одним концом 9 упирающиеся во внутреннее кольцо 10 подшипника 3, а другим концом 11 соединенные с охватывающим вал 2 подпружиненным в сторону уплотняемой полости А кольцом 13, образующим с кольцевым выступом 14 корпуса 1 торцовое уплотнение, Ступица 5 диска 4 жестко закреплена на наружном кольце 15 подшипника 3, а внутреннее кольцо 10 подшипника 3 установлено на валу 2 с возможностью осевого перемещения, что обеспечивает возможность отключения торцового уплотнения при вращении импеллера 6 за счет осевого перемещения диска 4 под действием на него осевой силы, 1 з.п. ф-лы. 1 ил. концом 9 во внутреннее кольцо 10 подшипника 3, а другим концом 11 крепятся к подпружиненному в сторону полости А упругим элементом 12, охватывающему вал 2 уплотнительному кольцу 13, образующему с кольцевым выступом 14 корпуса 1 торцовое уплотнение, Ступица 5 диска 4 жестко закреплена на наружном кольце 15 подшипника 3. а внутреннее кольцо 10 подшипника установлено на валу 2 с возможностью осевого перемещения. Толкатели 8 могут образовывать в отверстиях 7 импеллера 6 регулируемые дроссели 16 за счет выполнения толкателей 8 с переменным диаметром, изменяющие площади проходных сечений отверстий 7 при осевых перемещениях толкателей 8, Диск 4 выполнен с наружнымкольцевым выступом 17, охватывающим импеллер с радиальным зазором и образующим с корпусом 1 регулируемый при осевыхперемещениях диска 4 осевой зазор Я.Гидродинамическое уплотнение работает следующим образом.При остановке или небольшой скоростивращения импеллера 6 со ступицей 5 диска4, закрепленной на наружном кольце 15подшипника 3 осевая сила, прижимающая 10диск 4 к импеллеру 6 невелика и подпружиненное уплотнительное кольцо 13 образуетс кольцевым выступом 14 корпуса 1 торцовое уплотнение, Максимальный КПДуплотнения в это время обеспечивается устранением утечек через торцовое уплотнение, образуемое кольцами 13 и 14.С ростом оборотов при выходе импелле- . "ра 6 на расчетный режим, возросшая осеваясила смещает диск 4 вместе с подшипником, 203 к импеллеру 6 и перемещает толкателями8 кольцо 11, сжимая пружину 12, При этомторцовое уплотнение отключается. Герметичность и максимальный КПД уплотненияобеспечивается работой импеллера 6 25При вращении импеллера 6 на расчетном режиме обеспечивается герметичностьэа счет образования с лопаточной стороныимпеллера 6 границы раздела фаз Б междууплотняемой жидкостью В и газовой полостью Г,При увеличении. скорости вращения импеллера 6 по сравнению с расчетным значением произойдет перемещение границыраздела фаз Б к наружному диаметру импеллера 6.Перемещение границы раздела фазснизит надежность работы уплотнения засчет возникновения барботажа газа из полости Г в уплотняемую полость А, Одновременно увеличивается осевая сила,смещающая диск 4 вместе с подшипником3 к импеллеру 6 и еще более перемещающаятолкатели 8 с переменным диаметром. Отверстия 7 приоткрываются, а осевой зазор 45Я между выступом 17 диска 4 и кольцевымвыступом корпуса 1 уменьшается, При этом поток жидкости из уплотняемой полости А подается через отверстия 7 к лопаточной стороне импеллера 6 и уменьшается переток жидкости через осевой зазор Я в полость диска 4, что приводит к восстановлению прежней границы раздела фаз Б.Радиальный расход жидкости с лопаточной стороны импеллера 6 снижает температуру рабочей жидкости в полости уплотнения, что также повышает надежность работы,Использование предлагаемого уплотнения позволяет свести к минимуму объемные потери и барботаж газа в уплотняемую полость, повысить надежность работы путем устранения возможностей задиров и приварки диска к импеллеру и, таким образом, повысить экономичность и межремонтный ресурс работы.Формула изобретения 1. Гидродинамическое уплотнение вала, содержащее корпус и размещенные на валу последовательно со стороны уплотняемой полости подшипник качения, диск со ступицей иимпеллер, отл и чаю щеес я тем, что, с целью повышения надежности в работе и КПД, в импеллере выполнены осевые отверстия, в которых установлены с возможностью осевого перемещения упирающиеся ,концами во внутреннее кольцо подшипника толкатели, на противоположных концах которых закреплено охватывающее вал подпружиненное в сторону уплотняемой полости кольцо, образующее с выполненным на корпусе кольцевым выступом торцевое уплотнение, при этом ступицы диска жестко закреплена на наружном кольце подшипника, а внутреннее кольцо подшипника установлено на валу с возможностью осевого перемещения.2. Уплотнение по п.1, от л ич а ю ще ес я тем, что толкатели выполнены переменного сечения и образуют с выполненными в импеллере отверстиями регулируемые дроссели, а диск выполнен с наружным кольцевым выступом, охватывающим с радиальным зазором импеллер и образующим с корпусом регулируемый осевой зазор.16632937 17Составитель Г.Щуренко дактор И,Сегляник Техред М,Моргентал Корректо з 2251 Тираж 449 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10