Термодинамическое торцовое уплотнение

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 964318во яелеи изебретеикй и открытий Опубликовано 07.10,82, Бюллетень37Дата опубликования описания 09 . 10 . 82(72) Авторы изобретения П.К, Баринов и Е.В. Шатаев Дзержинский Филиал Научно-исследовательско и конструкторского института химического м Заявитель 54) ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ частицы, име тренияУстойчивляется не- в гидродиэтом уплот ная угловая отняем Изобретение относится к уплотнениям вращающихся валов насосов, машин и аппаратов химической и другихотраслей промышленности.Известны гидростатические торцовые5уплотнения в которых для созданияжидкостного режима трения в торец трущейся пары подается под давлением жидкость от внешнего источника давления 11,10Недостатком этих уплотнений явля"ется наличие автономного контура питания жидкостью пары трения.Известно также торцовое уплотнение,на рабочей поверхности кольца которого имеется канавка, выполненная с плав-но изменяющейся глубиной и сообщающаяся с уплотняемой полостью сквозным,каналом, выходящим на наружную поверх.ность подвижного элемента 1,21,20Недостатком этого устройства является то; что в зазор пары тренияс наружной стороны вращающегося элемента попадают абразивные при гидродинамическом реж появляются большие утечки вость работы уплотнения я достаточной. Для перехода намический режим трения в нении требуются значитель скорость вала и давление у среды,Цель изобретения - повышение ресурса и надежности работы уплотнения,Укаэанная цель достигается тем, что в подвижном кольце с тыльной стороны выполнена с внутреннего диаметра осевая выточка, соединенная с трущейся поверхностью подвижного кольца отверстиями, проходящими под углом к плоскости трения и наклоненными в сто ронувращения подвижного кольца. В на чале отверстий на трущейся поверхности выполнены цековки под углом, меньшим, чем угол, образованньй осью от9 б 431 Выточка, выполненная с внутренней стороны кольца трения, уменьшает по- падение абразивных частиц в пояски трения за счет уменьшения абразивных частиц с внутренней стороны кольца трения вследствие центробежного эФ- фекта вращающегося вала, Поступление уплотняемой жидкости с внутреннего диаметра уплотняемого кольца к наружному по его торцу увеличивает устойчивость работы уплотнения в гидродинамицеском режиме, что повышает ресурс работы уплотнения и его надежность.35На фиг. 1 показано уплотнение, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на Фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.Уплотнение состоит из корпуса 1, 40 неподвижного кольца 2 трения, установ-. ленного через вторичное уплотнение 3 в корпус 1. Подвижное кольцо 4 установлено на валу 5, на котором укреплено установочное кольцо б на вин тах 7. Итифты 8 передают вращение от установочного кольца б подвижному кольцу 4. Пружины 9 поджимают подвижное кольцо 4 к неподвижному кольцу 2 трения. Вторичные уплотнения 10 и 11 50 герметизируют уплотняемую среду по валу и корпусу уплотнения.В подвижном кольце 4 выполнены с тыльной стороны осевая выточка 12 и сквозные отверстия 13, соединяющие вы 55 точку 12 с поверхностью трения. Отверс тия наклонены под углом 3 в сторону вращения кольца и проходят под углом 3верстия и торцовой поверхностью подвижного кольца.Отверстие, повернутое в направлении вращенйя, захватывает уплотненную- жидкость которая под действием цент робежной силы поступает по отверстию на торцовую поверхность пары трения под давлением, несколько большим давления уплотняемой среды.Так как цековка отверстия направ лена в сторону, противоположную вращению подвижного кольца, то силой инерции жидкость засасывается трущейся парой трения между своими торцами. Под действием захвата жидкости концом 15 отверстия, повернутым в,сторону вращения, центробежной силой вращения в отверстии и засасыванием торцовой пары трения жидкость стремится выйти по торцу через наружную поверхность коль.20 ца,8 фсоставляющим 0-75 с плоскостью,перпендикулярной оси вала, В началеотверстий 13 на трущейся поверхности кольца выполнена цековка 14 под угломр, меньшим, угла, образованногоосью отверстия и торцовой поверхностью подвижного кольца.Уплотнение работает следующим образом.При остановленном вале герметизация осуществляется давлением среды исилой пружин, При вращении вала уплотняемая нидкость через осевую выточку 12 в подвижном кольце под действием центробежных сил поступает натрущуюся поверхность пары трения поддавлением, большим давления уплотняемой жидкости, Силой инерции она засасывается между торцами трущейсяпары трения и стремится выйти к наружному диаметру пары трения, Паратрения работает в гидродинамическомрежиме трения, Ресурс и надежностьработы торцового уплотнения увеличиваются, При поступлении жидкости с внутреннего диаметра пары трения к наружному увелицивается устойчивость рабо-.1ты уплотнения в гидродинамическомрежиме.Таким образом, изобретение позволяет увеличить надежность и ресурс работы уплотнения путем увеличения устойчивости его работы в гидродинамическом режиме трения.формула изобретенияТермодинамическое торцовое уплотнение, включающее неподвижное и подвижное кольца пары трения, на одномиз которых выполнены отверстия, соеди"няющие тыльную сторону кольца с поверхностью трения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения ресурса и надежности работы уплотнения, отверстия выполнены в подвижном кольце с наклоном в сторону еговращения и под углом от 0 до 75 О кплоскости, перпендикулярной оси вала, и соединяют тыльную сторону кольца с выполненной на поверхности трения цековкой под углом, меньшим угла,образованного осью отверстия и торцовой поверхностью подвижного кольца.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Голубев А.И. Торцовые уплотнения вращающихся валов. М "Машиностроение", 1974, с. 59, рис, 48.2. Авторское свидетельство СССРй 305302, кл. Е 16 3 15/34, 1969,961318 ИПИ иал ППП нПатент", г. Ужгород, ул. Проектна акаэ 7593/13 Тираж 99 ФЪг Подписное