Узел уплотнения вала

(54) УЗЕЛ УПЛ юл, М.Зорское бюроияв, Б,Н.ЛаринИ. и др. Упл ника, М,: М гетического и Е.В,Маркина отнение и уплоташиностроение,ОТНЕНИЯ ВАЛ к машиностроем герметизации ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Изобретение относитсянию, а именно к средствавращающихся валов,Известно уплотнение вала (заявка ФРГ, кл. Р 16 ) 15/34, М 2844945, заявл. 16. 10,78, опубл. 30.04.80), содержащее узел торцового уплотнения и расположенное последовательно бесконтактное уплотнение, образованное цилиндрическим участком вала и профилированной втулкой, сопряженной с неподвижным корпусом, Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности повышения эффективности лабиринтного уплотнения при протечках рабочей жидкости через торцовое уплотнение.Известно также устройство для герметизации вала, включающее размещенные последовательно между корпусом и валом щелевое и торцовое уплотнение, содержащие вращающийся и невращэющийся уплотнительные элементы (см, кн.; "Уплотнения и уплотнительная техника, Справочник", М.: Машиностроение, 1986, с,329, рис,9,34), Особенностью уплотнения является наличие кольцевой проточки в неподвижном элементе щелевого уплотнения,(57) Использование: средства герметизации вала, Сущность изобретения; устройство включает размещенные последовательно между корпусом и валом щелевое и торцевое уплотнение. Невращающиеся уплотнительные элементы выполнены в виде единой детали из материала с высокой Теплопроводностью, Зона трения торцового уплотнения расположена непосредственно над щелевым уплотнением. 1 ил,в котором через радиальный канал корпусаподается жидкость для охлаждения щели,Уплотнение имеет ограниченную область Мприменения, обусловленную необходимостью регулирования температуры конструкции в заданных поеделах.Целью изобретения является повышение надежности узла при расположении йщелевого уплотнения с внешней стороны сузла путем преобразования проходящей че- (ррез него утечки рабочей жидкости посредст-, )вом нагрева в двухфазную смесьжидкость-пар,О Поставленная цель достигается тем, что в известном узле уплотнения вала, включающем размещенные последовательно между корпусом и валом щелевое и торцовое уплотнения, содержащие вращающийся и невращающийся уплотнительные элементы, невращающиеся уплотнительные элементы выполнены в виде единой детали из материала с высокой теплопроводностью, причем зона трения торцового уплотнения расположена непосредственно над щелевым уплотнением.1789806 50 55 Новизна предложенного решения состоит в том, что невращающиеся уплотнительные элементы выполнены в виде единой детали из материала с высокой теплопроводностью, причем зона трения торцового уплотнения расположена непосредственно над щелевым уплотнением,На чертеже показан предлагаемый узелр . ;,уплотнения вала, М родолн ы й разрез,В корпусе 1 устайовАен вращающийся вал 2, с которым скреплен вращающийся элемент 3 торцового уплотнения, например, герметично установлен во втулке 4, закрепленной на валу 1 и герметизированной резиновым кольцом 5. Невращающийся элемент 6 торцового уплотнения герметично установлен в корпусной втулке 7, выполненной из материала, обладающего высокой теплопроводностью, например, из медного сплава. Эластичное уплотнительное кольцо 8 выполняеттри функции: герметизирует корпусную втулку 7 относительно фланца 9, установленного герметично в корпусе; обеспечивает необходимое контактное давление между элементами 3 и 6 торцового уплотнения, что достигается, например, установкой на валу регулировочной прокладки 10; а также выполняет функцию шарнира, обеспечивающего контактирование элементов 3 и 6 при наличии биения вала 1, Корпусная втулка 7 с валом 2 (в конструкции с установленной на валу втулкой 4) образует щелевое у ыотнение 11.Для повышения износостойкости щелевого уплотнения 11, размещенного последовательно за торцовым уплотнением, в корпусную втулку 7 может быть запрессована втулка 12 из антифрикционного материала, а на втулку 4 - гильза 13 также из антифрикционного материала. Взамен втулки 12 и гильзы 13 могут быть использованы известные антифрикционные покрытия (наи ример, серебрение),Формула изобретения Узел уплотнения вала, включающий размещенные последовательно между корпусом и валом щелевое и торцевое уплотнения, содержащие вращающийся и невращающийся уплотнительные элементы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что невраща 5 10 15 20 25 30 35 40 45 В предложенной конструкции дополнительно выполнена во фланце 9 кольцевая дренажная камера 14, сообщенная с атмосферой посредством канала 15 и ограниченная со стороны вала уплотнением 16, например, винтового типа или манжетой.Узел уплотнения вала работает следующим образом.При появлении утечки через торцовое уплотнение вступает в действие щелевое уплотнение 11, При этом часть тепла, выделяющегося от трения элементов 3 и 6 торцового уплотнения, передается рабочей жидкости - утечке, а также распространяется по корпусной втулке 7 к щелевому уплотнению 11 - к его невращающейся втулке 12, При высокой скорости скольжения и контактном давлении (например,при рМ 10 МПа м/с,где р - номинальное контактное давление, МПа;М - скорость скольжения, м/с ), выделяется значительное количество тепла, и протекающая через торцовое уплотнение и щелевое уплотнение 11 жидкость частично переходит в пар, так что через уплотнение 11 протекает смесь жидкость - пар, Из литературы известно (смнапример, Веацу Р.А., Нццйез В/.Г, - ТцгЬоепт таорЬазе йод и аппоаг Яеаз. - "АЯ Е - Тгацз", 1987, 30, М 1, 11-18), что наличие паровой фазы в зазоре является важным механизмом для снижения утечек в щелевом уплотнении, причем утечки однофазной жидкой среды больше, чем двухфазной, а охлаждение системы приводит к увеличению утечек. Утечка в виде смеси жидкость - пар может отводиться через дренажную полость 14 и канал 15, Может быть организована также принудительная продувка газом полости 15, герметизированной внешним уплотнением 16.Таким образом, предложенное техническое решение позволяет получить положительный эффект, заключающийся в повышении надежности узла,ющиеся уплотнительные элементы выполнены в виде единой детали из материала с высокой теплопроводностью, причем зона трения торцевого уплотнения расположена непосредственно над щелевым уплотнением, которое расположено с внешней стороны узла,1789806 Составитель Г.ГромыкоТехред М.Моргентал Корректор И.Шмак Ред 341 Тираж ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Зэка Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101