Торцевое уплотнение

(54) Т (57) И ЦОВОЕ льзова ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сумское машиностроительное научнопроизводственное объединение им; М,В,фрунзе и Всесоюзное научно-производственное объединение турбохолодильной, газоперекачивающей и газотурбиннойтехники(56) Авторское свидетельство СССР М 1124147, кл, Р 163 15/34, 1984. ЛОТНЕНИЕ: в компрессорах и йасо.Ы 2 1 Т 53134 сах, Сущность изобретения: вращающийся и невращающийся элементы 3 и 4 пары трения установлены герметично: на валу и в корпусе 1 и поджаты друг к другу, Каналы 2 подвода запирающей среды в корпусе 1 расположены с тыльной стороны элемента 4. На наружной поверхности элементов 3 и 4 выполнены прорези 6 для создания гидравлического клйна между элементами 3 и 4, Элемент 4 установлен с дросселирующим зазором относительно корпуса 1, Прорези выполнены под углом к поверхности трения и сходящимися между собой по направлению вращения вала, Перепускные каналы 8 элемента 4 сообщены с прорезями 6 на элементе 4 и каналами 2, 2 ил.5 10 20 25 30 50 55 Изобретение относится к уплотнительной технике, например для компрессоров инасосов, работающих при высоких режимных параметрах, т,е, при давлениях рабочейсреды порядка 10 МПа и выше и скоростискольжения в уплотнении до 100 м/с,Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения трения и улучшения теплоотвода от пары тренйя,На фиг,1 изображено торцовое уплотнение вала, продольный разрез; на фиг,2 -развертка наружной поверхности вращающегося и неподвижного уплотняющего элементов,Торцовое уплотнение вала содержиткорпус 1 с канавками 2 подвода запирающей среды и установленные в нем вращающийся 3 и невращающийся 4 элементыпары трения, поджатые друг к другу припомощи пружины 5, а также средство длясоздания гидравлического клина между элементами 3 и 4 в виде прорезей 6 и 7 на них,.причем в невращающемся элементе 4 парытрения выполнены перепускные каналы 8,связанные между собой прорези 6 и каналы2 подвода запирающей среды в корпусе 1.Прорези 6 и 7 выполнены под углом к поверхностям 9 трения на вращающемся и невращающемся элементах 3 и 4, причем прорези6 на первом из них образуют с направлением вращения угол, меньший 90, а прорези7 на втором - угол, больший 90, т,е, прорези сходятся по направлению вращения вала,При этом с тыльной стороны 10 невращающегося уплотнительного элемента 4пары трения расположены каналы 2 камеры11 подвода, соединенные с источником охлаждающей среды или с рабочими полостями центробежного агрегата. Невращающийся элемент 4 установлен с дросселирующим зазором 12 относительно корпуса 1,Устройство работает следующим образом,Охлаждающая запирающая среда подводится через канал 2 в корпусе 1 в камеру11 подвода и далее по перепускным каналам 8 в теле невращающегося элемента 4 взону контакта уплотнительньх элементов 3и 4, Кроме того, среда поступает в зонуконтакта еще и через дроссельный зазор 12между корпусом 1 и невращающимся элементом 4,Поток среды создается при вращенииэлемента 3 за счет выполнения прорезей 7на нем под углом к направлению вращения,Причем, если этот угол меньше 90, то потокнаправлен от камеры 11 подвода к уплотнительным элементам 3 и 4 и далее в рабочиеполости роторного агрегата,При организации потока рабочей среды таким образом, легко на ее входе в канал 2 установить, при необходимости, холодильник и фильтр, что позволит организовать проток чистой и охлажденной жидкости над парой трения.При работе поверхность трения 9 уплотнительных элементов 3 и 4 приобретает волнообразный вид, за счет неравномерного охлаждения этой поверхности, т.е. создается последовательность гидродиначеских клиньев в паре трения с минимальным изменением поверхности 9 трения в зоне минимального удаления прорези 6 или 7 от поверхности 9 трения и максимальной вогнутостью в зоне, расположенной против участка прорези 6 или 7, максимально удаленной от поверхности 9 трения, с резким перегибом волнообразной поверхности в последней зоне. Причем волнистость.поверхности трения возникает сразу же при подаче запирающей среды, обеспечивая малый момент трения во время пуска. При останове машины и сбросе давления запирающей среды, поверхности 9 трения восстанавливают свою поверхность и последняя приближается к прямолинейной, что повышает герметичность пары трения, Наличие стабильных гидродинамических клиньев на поверхностях 9 трения во время работы уплотнения уменьшает трение в паре трения, соответственно уменьшается тепловыделение и улучшается теплоотвод, Прорези 6 выполняют фрезерованием на универсальном металлорежущем оборудовании без каких-либо трудностей.Установка невращающегося элемента 4 с дросселирующим зазором 12 относительно корпуса 1 позволяет направить практически всю запирающую среду по перепускным каналам 8 к прорезям 6 невращающегося элемента 4. При этом прорези 7 на вращающемся элементе 3, выполненные под углом к поверхности трения, помимо волнообра 45 зующей роли, выполняют роль микрорасходной насосной ступени, прокачивающейзапирающую среду через торцовое уплотнение вала. Формула изобретения Торцовое уплотнение, содержащее вращающийся и невращающийся элементы пары трения, установленные герметично на валу и в корпусе и поджатые друг к другу, каналы подвода запирающей среды в корпусе, расположенные с тыльной стороны не- вращающегося элемента, и перепускные каналы, причем на наружной поверхности элементов пары трения выполнены прорези для создания гидравлического клина между1753134 Составитель И,ПащенкТехред М.Моргентал едактор С.Патруше ректор Н.Король акаэ 2752 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва; Ж, Раушская наб., 415 водственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул, Гагари элементами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения трения и улучшения теплоотвода от пары трения, невращающийся элемент пары трения установлен с 5 дросселирующим зазором относительно корпуса, а упомянутые прорези на элементах выполнены под углом к поверхности трения и сходящимися между собой по направлению вращения вала, при этом перепускные каналы в невращающемся элементе пары трения сообщены с прорезями на этом элементе и каналами подвода запирающей среды.