Стояночное уплотнение

(11)872877. ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмкСоцмаиистическкиРесиубиикОпубликовано 15.10.81: Бюллетень38 ио делам иаабретеиий и еткрвпийДата опубликования описания 25.10.81 щ Г. М. Кукин, В, С, Юровский, Ю. М. Заба ев, Е. Ж-Мат,цеев(54) СТОЯНОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ 1Изобретение относится к технике герметизации вращающихся валов гидравлических агрегатов, в частности к стояночным уплотнениям.Эти уплотнения имеют большое распространение в связи с их большой долговечнЬстью при высоких оборотах валов, обусловленной автоматическим отключением контактно . го уплотнения под действием центробежных сил 1.Известны наиболее простые по конструкции и дешевые в,изготовлении стояночные 1 в уплотнения манжетного типа, в которых в качестве контактного уплотнения использована манжета 2,.Известно также стояночное уцлотнение манжетного типа, содержащее поджимающее на стоянке рабочую кромку губки манже ты к выступу корпуса и отжимающее ее. при вращении вала устройство и упорное кольцо, охватывающее губку манжеты и ограни- . чивающее ее радиальную деформацию при вращении вала 3.Недостатком его является низкая эффективность работы вследствие повышенной утечки рабочей среды (негерметичности) при снижении оборотов вала, когда эффектив 2ность работы динамического уплотнения снижается, а рабочая кромка губки манжеты еще не контактирует с ответной поверхностью выступа гидравлического агрегата.Цель изобретения - повышение эффективности работы стояночного уплотнения манжетного типа путем создания конструкции устройства, обеспечивающего повышение степени герметичности при снижении оборотов вала.Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве корпус выполнен с дополнительным выступом, охватывающим упорное кольцо и образующим с ним бес- контактное, например щелевое, уплотнение. Упорное кольцо выполнено перфорированным.Оно жестко связано с армированной частью манжеть 1,При этом поверхность участка корпуса между выступами эквидистантна обращенной к ней поверхности губки манжеты и образует с этой поверхностью дополнительное бесконтактное, например щелевое уплотнение.Наличие бесконтактных уплотнений в устройстве позволяет ускорить поджатие25зо3540 При этом вход в кольцевую полость 10 перекрыт выступом 4 опорного диска 3, Этот же выступ 4 служит опорой для губки 9 манжеты при ее деформации под действием давления рабочей среды как в радиальном, так и в осевом направлении. С корпусной частью, например, при помощи фланца 17 жестко скреплено упорное кольцо 18, охватывающее губку 9 манжеты со стороны уплотняемой полости 11 и ограничивающее радиальную деформацию губки 9 под действием центробежных сил при вращении вала 6 гидравлического агрегата. Упорное кольцо 18 имеет перфорацию в виде отверстий 19, размещенных по всему периметру упорного кольца 18. На корпусе 14 выполнен дополнительный выступ 20, охватывающий упорное кольцо 18 и образующий с ним бесконтактное щелевое уплотнение с зазором 21 между выступом 20 корпуса и упорным кольцом 18,45 5 О 55 Обращенная к губке 9 манжеты и расположенная между выступами 13 и 20 корпуса 14 поверхность его участка 22 выполнена эквидистантной поверхности губки 9 манжеты и образует с ней бесконтактное уплотнение щелевого типа с гарантированным зазором 23.Стояночное уплотнение работает следующим образом. рабочей кромки губки манжеты к ответной поверхности выступа корпуса при снижении оборотов вала дополнительным воздействием повышающегося перед бесконтактным уплотнением (при снижении эффективности работы динамического уплотнения в результате снижения оборотов вала), давлении рабочей среды,На чертеже представлен один из вариантов предлагаемого стояночного уплотнения манжетного типа.Армированная манжета 1 из эластичного материала, например резины, установлена во втулке 2 с опорным диском 3, имеющим кольцевой выступ 4.С целью исключения осевого перемещения манжеты во втулке 2 установлено упорное пружинное кольцо 5. Втулка 2 жестко закреплена на валу 6 гидравлического агрегата и герметизирована относительно вала 6 с помощью уплотнительного кольца 7. На валу 6 также установЛено динамическое уплотнение 8, например импеллер с лопатками, который может быть выполнен как совместно с втулкой 2, так и отдельно.В губке 9 манжеты выполнена кольцевая полость 10, открытая со стороны обратной уплотняемой полости с рабочей средой. В полости 10 размещены устройства, поджимающие на стоянке рабочую кромку 12 к выступу 13 корпуса 14, выполненные в виде браслетной пружины 15 и грузов 16, размещенных в пружине 15. 5 о 15 20 4При стоянке утечка рабочей среды из уплотняемой полости 11 предотвращается с помощью манжеты, губка 9 которой под действием пружины 15 и давления рабочей среды контактирует своей рабочей кромкой 12 с кольцевым выступом 13 корпуса 14 гидравлического агрегата. При этом аксиальное и радиальное перемещение губки 9 манжеты под действием давления рабочей среды ограничивается кольцевым выступом 4 опорного диска 3.При вращении вала 6 с втулкой 2, опорным диском 3, манжетой с губкой 9, пружиной 15 и грузами 16, упорным кольцом 18, фланцем 17, пружинным кольцом 5 и импеллером с лопатками 8 центробежные силы от вращающейся массы губки 9, пружины 15 и грузов 16 поджимают губку 9 к упорному кольцу 18 и, тем самым, отжимают рабочую кромку 12 губки 9 от кольцевого выступа 13 корпуса 14 гидравлического агрегата, При этом утечка рабочей среды предотвращается за счет работы динамического уплотнения, в частности импеллера с лопатками 8, а также бесконтактных уплотнений щелевого типа с зазорами 21 и 23.При снижении оборотов вала 6 в процессе остановки гидравлического агрегата эффективность динамического уплотнения (импеллера с лопатками 8) снижается, В связи с этим давление рабочей среды повышается и через отверстия перфорации, гидравлическое сопротивление которых существенно меньше гидравлического сопротивления бесконтактных щелевых уплотнений с зазорами 21 и 23, воздействует на поджатую к упорному кольцу 18 поверхность губки 9 и ускоряет возврат губки в положение, при котором ее рабочая кромка 12 взаимодействует с поверхностью кольцевого выступа 13 корпуса 14 гидравлического агрегата.Таким образом достигается повышение степени герметичности стояночного уплотнения в процессе остановки гидравлического агрегата и эффективности его работы.Формула изобретения1. Стояночное уплотнение манжетного типа, содержащее поджимающее на стоянке рабочую кромку губки манжеты к выступу корпуса и отжимающее ее при вращении вала устройство и упорное кольцо, охватывающее губку манжеты и ограничивающее ее радиальную деформацию при вращении валаотличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем улучшения герметичности при снижении оборотов вала, корпус выполнен с дополнительным выступом, охватывающим упорное кольцо и образующим с ним бесконтактное уплотнение, а упорное кольцо выполнено перфорированным..ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 452. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что упорное кольцо жестко скреплено с корпусной частью манжеты.3. Уплотнение по п. 1 и 2, отличающееся тем, что поверхность участка корпуса между его выступами выполнена эквидистантной обращенной к ней поверхности губки манжеты и образует с этой поверхностью дополнительное бесконтактное уплотнение.4, Уплотнение по пп. 1 и 3, отличающееся тем, что бесконтактные уплотнения выполнены щелевыми. 6 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Краев М. В. и др. Гидродинамические уплотнения высокооборотных валов, М., Машиностроение, 1976. 2. Голубев Г. А. и др. Контактные уплотнения вращающихся валов. М., Машиностроение, 1976, с. 71 - 72, рис. 39, поз 4.3. Авторское свидетельство СССР по заяв О ке2771796/25 - 08, кл. Р 16 1 15/32, 1979.