Лабиринтное уплотнение вала

(57) Изобретение позволяет повысить надежность уплотнения путем обеспечениягерметичности на нерасчетных режимах работы и в период стоянки залитого насоса.При стоянке обратный клапан 11 открыт,внутренние полости тороидального эластичного элемента 9 сообщены с полостью 6высокого давления через канал 5 и проточки3. Под действием усилия браслетной пружины 12 внутренние поверхности тороидальСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ ных элементов 9 прижаты к валу 1. При запуске насоса с ростом давления закрывается обратный клапан 11. Под действием перепада давлений между потоком рабочей среды и внутренней полостью тороидал ьного эластичного элемента 9 уплотняющие поверхности тороидальных элементов 9 отходят от поверхности вала 1, образуя зоны расширения. При изменении режима работы насоса вследствие изменения перепададавления, действующего на внутреннюю поверхность тороидального элемента 9, происходит изменение формы и размеров зоны расширения. При повышении давления во внутренних полостях тороидальных элементов 9, при увеличении объема зон расширения срабатывает предохранительный клапан 8. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнениявращающихсявалов, например, в насосостроении.Известно лабиринтное уплотнение, образованное профилированным корпусом и валом и представляющее собой ряд чередующихся зон сужения и расширения потока рабочей среды.Недостатком данного уплотнения является невозможность изменения геометрических размеров, а следовательно, эффективности герметизации, что бывает необходимо при изменении режимов работы.Известно лабиринтное уплотнение, образованное корпусом и валом и содержащее ряд чередующихся зон сужения и расширения, причем в каждой зоне расширения установлен ползун, имеющий возможность возвратно-поступательного движения, соединенный с вибратором, задающим амплитуду и частоту перемещения ползуна. Недостатком уплотнения является сложность конструкции.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является лабиринтное уплотнение, содержащее вал и профилированный корпус, образующий с валом чередующиеся зоны сужения и расширения потока, причем каждая зона расширения снабжена напорной полостью и отделена от нее герметичной оболочкой из эластичного материала, а каждая напорная полость сообщена с источником управляющего давления или с пульсатором давления.Недостатками данного лабиринтного уплотнения являются сложность конструкции, ухудшение эффективности герметизации на пониженных режимах работы насоса, например, при запуске и выключении, невозможность обеспечить герметизацию при стоянке залитого насоса,Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения герметичности на нерасчетных режимах работы и в период стоянки залитого насоса.Цель достигается тем, что лабиринтное уплотнение, содержащее вал и профилированный корпус, выполненные в корпусе кольцевые проточки, в каждой из которых образована камера переменного объема, сообщенная посредством питающего канала с полостью высокого давления, снабжено дренажным каналом с предохранительным клапаном, а камера переменного объема выполнена в виде полого эластичного тороидального элемента, питающий канал снабжен обратным клапанбм, а на участке питающего канала между камерой переменного объема и обратным клапаном подсоединен дренажный канал, внутри тороидальных элементов установлены браслетныепружины.5 При стоянке залитого насоса герметичность обеспечивается прижатием внутренней поверхности эластичноготороидального элемента к поверхности валаподдействием усилия браслетной пружины.10 При запуске насоса с ростом занасосногодавления закрывается настраиваемый обратный клапан, под действием перепададавления между внутренней полостью эластичного элемента и давлением рабочей15 среды эластичный элемент деформируется,изменяется объем камеры переменного объема, образуется зона для расширения потока рабочей среды, подобная зонерасширения известного лабиритного уплот 20 нения,При изменении режима работы насосапроисходит перераспределение давлений,действующих на эластичный элемент, чтовызывает изменение формы и объема каме 25 ры переменного объема, а следовательно, иэффективности герметизации.Таким образом, обеспечиваются герметичность уплотнения при стоянке залитогонасоса и эффективность герметизации на30 нерасчетных режимах работы насоса.На фиг,1 изображено уплотнение пристоянке залитого насоса; на фиг.2 - то же,при работе насоса.Лабиринтное уплотнение содержит вал35 1, профилированный корпус 2, выполненные в корпусе кольцевые проточки 3. В каждой проточке 3 образована камера 4переменного объема, сообщенная посредством питающего канала 5 с полостью 640 высокого давления. Уплотнение снабженодренажным каналом 7 с предохранительным клапаном 8. Камера переменного объема выполнена в виде полого эластичноготороидального элемента 9 с отверстиями 1045 на внешней поверхности элементов, сообщающими внутреннюю полость камеры переменного объема с питающим каналом, Впитающем канале установлен обратныйклапан 11. Внутри эластичных тороидаль 50 ных элементов установлены браслетныепружины 12,Уплотнение работает следующим образом,При стоянке залитого насоса обратный55 клапан, настроенный соответствующим образом, открыт, внутренняя полость тороидального эластичного элемента сообщена сполостью высокого давления через питающий.канал 5 и кольцевые проточки 3. Поддействием усилия браслетных пружин внут1714206 енкоКорр Составитель Ю.Ник Техред М. Моргентал М.Шарош ктор О,Хрипта каз 674 ВНИИПИ Тираж арственного ко 113035, МоПодписноетета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ренние поверхности тороидальных элементов прижаты к валу.При запуске насоса с ростом занасосного давления закрывается обратный клапан 11. Под действием перепада давлений между потоком рабочей средыи внутренней полостью тороидального элемента уплотняющие поверхности тороидальных эластичных элементов отходят от поверхности вала, образуя зону расширения,При изменении режима работы насоса вследствие изменения перепада давления, действующего на внутреннюю поверхность тороидального элемента, происходит изменение формы и размеров зоны расширения.Таким образом, изменение режима работы насоса вызывает соответствующее изменение объема зоны расширения. При повышении давления во внутренних полостях тороидальных элементов при увеличении объема зоны расширения срабатывает предохранительный клапан 8.Применение предлагаемого уплотнения позволит повысить эффективность герметизации на нерасчетных режимах работы насоса и обеспечить герметичность при стоянке залитого насоса. Формула изобретения5 1. Лабиринтное уплотнение вала, содержащее вал, выполненные в нем кольцевые проточки, в каждой из которых образована камера переменного объема, сообщенная 10 посредством питающего канала с полостьювысокого давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения герметичности на нерасчетных режимах работы и в период стоянки, 15 уплотнение снабжено дренажным каналомс предохранительным клапаном, камера переменного объема выполнена в виде полого эластичного тороидального элемента, питающий канал снабжен обратным клапаном, а 20 на участке питающего канала между камерой переменного объема и обратным клапаном подсоединен дренажный канал.2, Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено браслетными 25 пружинами, размещенными внутри тороидальных элементов.