Уплотнение вала гидромашины

Союз Советскин Социалистицескин Республик( 5572 ОО ТОРСКОМУ СВИДОЕЛЬСУВ олнительное к авт. свид-ву 75.(21) 2132852/06 2) Заявлено 11,51) М. Кл.о Р 03 В 11/О аявки Ю с присоединени(43) Опубл икова Государственный номитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытий К 621,224- 1,8 (088. 8) 05.05.77 Бюллетень17 45) Дата опубликования описания 20,06.7(54) УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА ГИЦРОМАИИ ктИзвестны такж шие углеграфитов уложенные в пазь те с валом, и пр кольца,и уплот разуюш ельным кольцами камеру уппотодводится очищенная вопревышаюшим максимапь которую впением ия да под д ное давл 25 лотнением. е пер Харьковский ордена Ленина Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в уплотнениях валов гидротурбин и насосов,Известны уплотнения вала гидротурбины, содержащие два ряда резиновых мембран, контактирующих с металлическими поверхностями дисков, установленных на валу. В камеру уплотнения подводится очищенная вода под давлением, превышаюшим давление воды перед уплотнением 11. Однако в таких уплотнениях повышены протечки из-за сложности поддержания оптимального зазора между контактными поверхностями мембран и дисков и велик износ металлической поверхности дисков. е уплотнения валасодержате уплотнительные кольца, диска, врашаюшегося вмесжимного металлического 2его совместно с диском нный завод им, С. М. Киров Удельное давление на поверхностях трения создается пружинами и давлением водыперед уплотнением 2,Однако в таких уплотнениях не постоянна величина удельного давления на контаных поверхностях при различных режимахработы турбины, что приводит к повышенному износу угпеграфитовых колец, и сложна установка величины оптимального ирижатия контактных поверхностей.Цепью изобретения является повышениенадежности уплотнения вала гидромашины.Поставленная цель достигается тем,что уплотнение снабжено поршневым демпфером, поршень которого сочленен с прижимным кольцом, а рабочая полость демпфера соединена с камерой уплотнения припомоши каналов в поршне. При зтом плошадьпоршня демпфера меньше плошади прижимного кольца,На чертеже изображено уплотнение валагидромашины в разрезе.На валу 1 гидротурбины закреплен диск2 с установленными в нем уплотнительными кольцами 3 и 4, Уплотнительные коль 557200ца 3 и 4 находятся в контакте с прижимным кольцом 5. Диск 2, уплотнительные кольца 3 и 4 и прижимное кольцо 5 обра, - зуют камеру уплотнения А. На крышке турбины 6 установлен корпус кольцевого поршневого демпфера, состоящий из двух кольцевых деталей 7 и 8. Кольцевой поршень 9 демпфера сочленен с прижимным кольцом 5, В рабочую полость Б демпфера подводится уплотняющая среда, например очищенная вода, давление которой выше, чем давление воды перед уплотнением (в полости В). Рабочая полость Б демпфера и камера уплотнения А соединены между собой каналами 10, выполненнымиоэшне 9. 10(онтект в ,.ое давление на трущихся поверхготах у;танавливается регулируемы. - ; труж;на, .:. . Рабочая кольцевая плошадь.",г пя О г: о,".ест. демпфера Б выполнена 20мог,.дел, ;еч кольцевая площадь прижимного кольца 5, ограниченная наружным диаметром уплотнптельного кольца 3 и внутренним ди мс"ром уплотнительного кольца4 а на; ерхпей поверхности прижимного ркольца 5 о разовлю кольцевые площадки12 и 13,При отсутствии давления перед уплотнением в полости В и равном давлении в камере уплотнения А и рабочей полости Б щдемпфера гпдрдвличоское усилие, действующее на поршень, будет направлено вверх,так как площадь поршня в полости Б меньше, чем площадь прижимного кольца 5, накоторую действует давление из камеры уп- ЗЬлотнения А. При полном (рабочем) давлении перед уплотнением (в полости В) оновозде;ствует на кольцевую площадку 12прижимного кольца 5 и создает гидравлическое усиди направленное вниз и, таким образо., уравновециваются гидравлические усилия, действующие на поршень 9демпфера.При уменьшении давления перед уплотнением (в полости В) при нестационарных 45режимах, уменьшается гидравлическое усилие, действующее на кольцевую площадку12, нарушается равновесие поршня 9 демпфера и он поднимается вверх, При подъеме поршня 9 вверх увеличивается зазор 50между прижимным кольцом 5 и уплотнительными кольцами 3 и 4, давление в полости А падает и гидравлическое усилие,действующее в полости Б демпфера, становится большим и опускает поршень 9демпфера вниз до тех пор, пока гидравлические усилия, действующие поршень 9,не уравновесятся и не создастся оптимальный для данного режима зазор мекду прижимным кольцом 5 и уплотнительнымикольцами 3 и 4,При подбросах ротора поршень 9 демпфера возвращается в исходное положениепружинами 11. Наличие в уплотнении поршневого демпфера, сочлененного с прижимным кольцом, соединение рабочей полости демпфера с камерой уплотнения позволяет значительно уменьшить износ уплотнительных колец как в стационарном, таки в нестационарном режимах работы гидромашины, повышает работоспособность уплотнения в 1,5-2,5 раза.Разность рабочих площадей поршня иприжимного кольца позволяет поддержатьоптимальный зазор в уплотнении и обеспечить минимальный расход уплотняющейводы.формула изобретения1. Уплотнение вала гидромашины, содержащее насаженный на вал диск, закрепленные в нем наружное и внутреннееуплотнительные кольца, и прижимное кольцо, образующие камеру уплотнения, о тличающееся тем,что,сцельюповышения надежности, уплотнение снабжено поршневым демпфером, поршень которого сочленен с прижимным кольцом,а рабочая полость демпфера соединена скамерой уплотнения при помощи каналовв поршне,2. Уплотнение по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью поддержания оптимального зазора в уплотнении,площадь поршня демпфера меньше площадиприжимного кольца.Источники информации принятые во внимание при экспертизе:1. Свинарев Г, А. и др, Горизонтальные капсульные гидротурбины осевого типа, Машиностроение Л., 1969, с,169-170,2, Зубков И. А . Уплотнения в гидротурбинах, М-Л,1972, с, 88, рис, 63.Составитель Т. ДовгелиРедактор М, Васильева Техред И. Асталош Корректор А. ГриценкоЗаказ 985/36 Тираж 672 Подписное 11 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5 Филиал ППП фПатент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4