Комбинированное уплотнение

(5)5 ) 16 .15/ С)БРЕТЕ ПИСАНИ ВИДЕТЕЛ ЬСТВ К АВТОРСКО ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Красноярский политехнический институт и Красноярский институт космическойтехники(56) Авторское свидетельство СССРМ 779691, кл. Р 16 Л 15/92, 1980;(57) Использование: для уплотнения вращающихся валов. Сущность изобретения: навалу закреплен импеллер с лопатками. Стояночное уплотнение расположено в подпруУстройство относится к области уплотнительной техники для преимущественного использования в качестве уплотнений вра-. щающихся валов.Известно комбинированное уплотнение, включающее установленные в корпусе динамический импеллер с лопатками, установленный на валу, и манжету, рабочая кромка которой образует зазор с валом при динамическом режиме работы.Недостатком этого устройства является недостаточная надежность герметизации при запуске и остановке вала, а также недостаточная долговечность в связи с тем, что манжета при монтаже установлена с постоянным натягом, .обеспечивающим необходимое для герметизации при неподвижном валу контактное напряжение, которое вследствие релаксации значительно снижается со временем эксплуатации,Известны стояночные уплотнения манжетного типа, содержащие дополнительные грузы, закрепленные на губках манжеты, покиненном герметизированном стакане и размещено в расточке корпуса с возможностью перемещения вдоль оси вала, выполненного с переменным сечением. Вал в зоне контакта с стояночным уплотнением выполнен с коническим участком. Между импеллером и стаканом на валу закреплены с наклоном в сторону стакана направляющие, в к-рых установлены с возможностью перемещения в них и качения по торцу стакана шарики. Импеллер размещен со стороны уплотняемой полости. Конический участок вала выполнен с уменьшением диаметра конуса от полости, 1 ил,зволяющие повысить надежность открытия манжеты в динамическом режиме и большую долговечность эа счет пружинного поджима, компенсирующего релаксацию материала манжеты.К недостатку названных устройств необходимо отнести неравномерное отжатие рабочей кромки манжеты в динамическом режиме и вследствие этого неравномерный износ, кроме того в этих конструкциях манжеты уплотняет дополнительную втулку и вращается вместе с валом, причем уплотнение осуществляется на большом радиусе трения, чем при непосредственном уплотнении вала, что также ускоряет износ манжеты.Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является комбинированное уплотнение, содержащее ступенчатый вал, на участке меньшего диаметра которого ус ановлен диск между им зллером и манжетой, в диске выполнены сквозные отверстия, оси которых расположеныженное в подпружиненном пружиной б и с герметизированнам уплотнителем 7 стака- д между поверхностью, образованной внутренним диаметром лопаток импеллера, и поверхностью, образованной наружным диаметром губки манжеты, при этом манжета подпг)ужиена относительно корпуса с возможностью перемещения со ступени нала большего диаметра ца ступень с меньшим диаметром, кроме того, внутренний диаметр диска выполнен в интервале от наружного диаметра губки манжеты до наружного диаметра манжеты.К недостаткам данного комбинированного уплотнения относится недостаточная надсжцость, так как в неподвижном уплотнении после заправки гидроагрегата смазкой, она может вытечь через гарантированный конструкцией узла зазор при нулевым: давлениях уплотняемой среды, це способных сдеформировать пружину манжеты, При движении вала возможно увеличение скорости настолько, что вакуум, развиваемый импеллером, вызовет растяжение губки манжеты и перекрытие торцевого зазора, что приведет к снижению долговечности манжеты вследствие износа и усталости от растягивающих напряжений в материале губки маюкеть. Кроме того, при перекрытии манжетой зазора импеллер становится цеработоспособен, т,к, будет отсутствовать необходимый для его работы расход рабочей среды,Цельо изобретения является повышение надежности.Указаньал цель достигается тем, что в комбинированном уплотнении, содержащем закрепленный на валу импеллер с лопатками, стояочное уплотнение, расположенное в подпружиненном герметизировацном стакане и размещенное в расточке корпуса с возмокностььо перемещения вдоль оси вала, выполненного с переменным сечением, вал в зоне контакта со стояночным уплотнением, выполнен с коническим участком, а между импеллером и стаканом на валу закреплены с наклоном в сторону стакана цаправляощие, в которьх установлены с возможностью перемещения в них и качения по торцу стакана шарики, при этом импеллер размещен со сторонь уплотняеглой полости, а коническиьл участок вала выполнен с уменьшением диаметра конуса от упомянутой полости,На чертеже изображено предлагаемое комбинированное уплотнение, разрез,Комбинированное уплотнение включает установленные в корпусе 1 динамический импеллер 2 с лопатками 3, закрепленный на валу 4, и стояночное уплотнение 5, располо 10 15 20 25 30 35 40 45 50 на 8 с возможностьк) перемещения вдоль оси вала 4, имеющего в зоне контакта с манжетым уплотнением 5 конический участок 9, Между импеллером 2 и стаканом 8 на валу 4 закреплены направляющие 10 под углом к оси вала 4 по направленио к стакану 8 с расположенными в цих шарами 11, имеощими воэмокность перемещения в направляющих под действием центробежных сил инерции при вращении шаров 11 вокруг оси вала 4 и качения в направляющих 10 при контактировации с торцом стакана 8.Комбинированное уплотнение работает следующим образом. вКогда вал 4 еподвикен, импеллер 2 не вращается и рабочая среда проникает в полость установки направляющих 10 и шаров 11, которые, в свою очередь, удерживаются на минимальном расстоянии от оси вращения вала 4 за сет давления ца шары 11 пружины б посредством торцевой поверхности стакана 8. При этом расположенные в стакане 8 уплотнители 5 и 7 предотвращаот утечку рабочей среды наружу из корпуса 1, причем стояночное угьлотнецие 5 располагается на большем диаглетре конической части 9 вала 4, что обеспечивает натяг, гарантирующий надежность герметизацил уплотнения в целом при малых давлениях рабочей среды.Г 1 осле запуска гидроагрегата импеллер 2 в результате вращения совместно с валом 4 при помощи лопаток 3 отбрасывает рабочую среду в уплотняемуо полость гирроагрегата, При увеличении скорости вращения вала 4 шары 11 под действием центробежных сил инерции начинаьот двигаться вдоль направляющих 10 от оси вращения вала 4, контактируя с торцевой поверхностьс стакана 8, сжимаот пружину б и перемещают стакан 8 вглесте с расположенным в нем стояночным уплотнением 5 вправо по чертежу, При этом коьтактирование стояночного уплотнения 5 происходит уже по меньшему диаметру вала 4, что ведет к снижению контактных напряжений в стояночном уплотнении. При достижении нулевой утечки через импеглер шары 11 настолько сдвигают стакан 8, что между стояночным уплотнением 5 и валом 4 образуется зазор и дальнейшее увеличение скорости вращения вала 4 не влияет на долговечность стояночного уплотнения 5, которое разгружается от радиального натяга и не изнашивается, При торможении вала 4 гидроагрегата производительность импеллера сникается и )абочая среда проникает через импеллер к манкетному уплотнению 5. Одновременноэтим шары 11 под действием пружины б, авящей на них через торцевую поверх1774108 Составитель С.ЕрескоТех е М.Мо гентал Редактор С.Кулакова Р д р Корректор Т.Палий аказ 3916 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Т ССС о-издательски извод ность стакана 8, и наклона направляющих 10 приближаются к оси вращения вала 4, позволяя стакану 8 со стояночным уплотнением 5 переместиться на больший диаметр конического участка 9 вала 4, что вызывает возникновение натяга манжетного уплотнения и обеспечение надежной герметизации.Технико-экономический эффект от использования предлагаемого технического решения заключается в повышении надежности герметизации гидрсагрегатов за счет уменьшения износа стояночного уплотнения.Формула изобретения Комбинированное уплотнение,содержащее закрепленный на валу импеллер с лопатками, стояночное уплотнение, расположенное в подпружиненном герметизированном стакане и размещенное в расточке корпуса с возможностью перемещения 5 вдоль оси вала, выполненного с переменным сечением, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, вал в зоне контакта со стояночным уплотнением выполнен с коническим учасгком, а между им пеллером и стаканом на валу закреплены снаклоном в сторону стакана направляющие, в которых установлены с возможностью перемещения в них и качения по торцу стакана шарикй, при этом импеллер размещен со 15 стороны уплотняемой полости, а конический участок вала выполнен с уменьшением диаметра корпуса от упомянутой полости. нат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1