413322

Союз Советских Социалисткчесюа РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 05.7.1969 ( 1328337/25-8)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 30.1.1974, БюллетеньДата опубликования описания 24.Ч.19 М. Кл, Г 163 1 осударстаенный комитетСовета Министров СССРпа делам иаооретенийи открытий К 62-762,89(088.8 Авторыизобретения, А. Купчинский, А. Т. Николаенко, Ю. К, Калугин А, П, Натаров и Б. К, Шерстюк ванов сесоюзный научно-исследовательский институт организаци и механизации шахтного строительствааявитель ПЛАВКОЕ ГИДРОУПЛОТНЕНИЕ С ФРИКЦИОННЫМ НАГРЕ Изобретение предназначается для вертикальных и наклонных валов погружных машин с выходом вала вверх из гидрозащитной камеры, например электродвигателей скважинных электронасосов и других объектов, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.Известны фрикционные плавкие гидроуплотнения, в которых поверхности трения с натягом прилегают одна к другой и создают повышенный момент сопротивления при включении машины, а в рабочем режиме тепловыделение оказывается недостаточным для поддержания сплава в расплавленном состоянии.Целью изобретения является снижение пускового момента сопротивления и увеличение надежности уплотнения.Это достигается тем, что стационарный фрикционный цилиндр установлен между неподвижными поверхностями чаши и теплоизолятора с гарантированными зазорами, заполненными маслом.На чертеже представлено предлагаемое гидроуплотнение, продольный и поперечный разрезы.Гидроуплотнение, осуществляющее герметизацию по валу 1, состоит из гидрозащитной камеры 2, неподвижной чаши, образуемой корпусом 3 и втулкой 4, связанного с валом 1 разделителя 5, легкоплавкого сплава 6, заполняющего зазоры между чашеп и разделителем 5, стационарного фрикционного цилиндра 7, поводковой шайбы 8, шпонки 9, теплоизолятора 10, стопора 11, разрезного пускового 5 фрикционного цилиндра 12, поводковой шайбы 13, шпонки 14, пускового уплотнения, выполненного в виде резинового кольца 15, обоймы 16 и гибкой оболочки в виде резинового шланга 17.10 Стационарный фрикционный цилиндр 7 выполнен неразрывным и не имеет натяга в сопряжении с чашей, обхватывая ее наружную поверхность, т. е. корпус 3. Наружной цилиндрической поверхностью фрикционный цилиндр 15 7 сопрягается с теплоизолятором 10. Теплоизолятор имеет относительно корпуса гидрозащитпой камеры 2 плавающую в радиальном направлении установку, что достигается обеспечением зазора между корпусом и теплоизо лятором и угловой связью между ними посредством стопора 11, который свободно входя своим концом в отверстие в теплоизоляторе 10, не препятствует его радиальным перемещениям.25 Стационарный фрикционный цилиндр 7 нанижнем торце имеет паз, в который входит выступ поводковой шайбы 8.Разрезной пусковой фрикционный цилиндр12 связан с валом посредством паводковой З 0 шайбы 13 и шпонки 14, Пусковое уплотнение40 45 в виде резинового кольца 15 уплотняет сопряжение между валом и разделителем 5.Пусковое уплотнение имеет относительно вала плавающую в радиальном направлении установку, что осуществляется размещением кольца 15 в обойме 16, связанной с валом эластичной в радиальном направлении связью, например резиновым шлангом 17.Гидрозащитная камера 2 заполняется так, что фрикционные элементы устройства работают в масляной ванне.Герметизация у выхода вала из корпуса 2 осуществляется сплавом 6 в чаше и пусковым уплотнением - кольцом 15, которое работает как уплотнение подвижного сопряжения только в период пуска (расплавления сплава), а во все остальное время работает как уплотнение неподвижного сопряжения. В начале вращения вала 1, когда сплав б находится в твердом состоянии, разделитель 5, спаянный через сплав б с чашей, остается неподвижным. Обойма 16, связанная с валом, вращается, и кольцо 15 функционирует как уплотнение подвижного сопряжения обойма - разделитель. С началом вращения вала приходят в движение фрикционные цилиндры (пусковой 12 и с ационарный 7), и по поверхностям трения цилиндр 12 - разделитель 5 и корпус 3 - цилиндр 7 - теплоизолятор 10 генерируется тепло. Это тепло расплавляет сплав 6, разделитель 5 освобождается и начинает вращаться, увлекаемый пусковым фрикционным цилинд,ром 12; трение и генерация тепла по поверхности цилиндр 12 - разделитель 5 прекращается; движение обоймы 16 относительно разделителя 5 прекращается, и кольцо 15 уяе функционирует как уплотнение неподвияного сопряжения, не претерпевая существенного износа,В связи с тем, что стационарный фрикционный цилиндр 7 сопрягается с корпусом 3 чаши и с теплоизолятором 10 с гарантированным зазором, в момент включения вала 1 на вращение статический момент сопротивления со стороны стационарного фрикциопного цилиндра 7 практически равняется нулю, и запуск двигателя осуществляется при минимальном 5 10 15 г 0 г 5 30 моменте сопротивления со стороны плавкого гидроуплотнения. Момент сопротивления со стороны стационарного фрикционного цилиндра 7, определяемый жидкостным трением, достигает максимума к окончанию разгона двигателя, а затем падает по мере нагрева и уменьшения вязкости масла.Тепловой поток от стационарного фрикционного цилиндра 7 значительно увеличен за счет расположения стационарного фрикционного цилиндра 7 с наружной стороны чаши, т. е. на большем ее диаметре,Кроме того, стационарный фрикционный цилиндр 7 имеет две поверхности трения, вторая из которых сопрягается с теплоизолятором, за счет чего тепловой поток увеличивается примерно вдвое. Благодаря тому, что теплоизолятор 10 имеет плавающую связь с корпусом 2, а стационарный фрикционный цилиндр 7, в свою очередь, имеет плавающую связь с валом 1 (посредством зуба на поводковой шайбе 8), на работоспособности устройства не сказываются неточности сборки, овальности и биения сопрягаемых деталей: корпуса 3, фрикционного цилиндра 7 и теплоизолятора 10,Благодаря плавающей установке пускового уплотнения в виде резинового кольца 15 в значительной мере устраняется влияние биений и несоосности уплотняемых поверхностей на износ кольца 15, и долговечность этого простого надежного и дешевого уплотнения существенно увеличивается. Предмет изобретения Плавкое гидроуплотнение с фрикционным нагревом для вертикальных и наклонных валов погружных машин, включающее стациопарный фрикционный цилиндр, кольцевую чашу, теплоизолятор и пусковое уплотнение, о тл и ч а ю щ е е с,я тем, что, с целью снижения пускового момента сопротивления и увеличения надежности уплотнения, стационарный фрикционный цилиндр установлен между неподвижными поверхностями чаши и теплоизолятора с гарантированными зазорами, заполненными маслом.каз 1215/1 ОЦНИИП пография, пр. Сапуно Изд.1221 осударственного ко по делам изобр Москва, Ж, Рамитет етении ушск Тираж 887 Подписное Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5