Торцовое уплотнение

ОГ 1 ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и,976174(51)М. Кл. г 16 У 15/34 ВкудэретшхцН квинтет СССР во делан изобретений и отхрцткй(72) Авторы изобретения Е. В. Шатаев, В, И. Соколов, М. Д. Волковаи Р, М. Стародубов Дзержинский филиал Научно-исследовательскогои конструкторского института химическогомашиностроения(54) ТОРБОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ Изобретение относится к торцовым уплотнениям вращающихся валов химических аппаратов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.Известно герметизируюшее устройство вращающегося вала с автоматическим включением дополнительной пары трения, включающее вращающиеся, расположенные на втулке вала, и неврашаюшиеся, распо 1 о ложенные во фланце корпуса, кольца трения основного и вспомогательного уплотнения с возможностью осевого перемещения. Вспомогательное уплотнение в этом решении повторяет конструкцию основного уплотнения и выключается при избыточных утечках 13 . Недостатком известного устройства является громоздкость и сложность систео мы включения и блокирования дополнительного уплотнения. Кроме того, при включении дополнительного уплотнения основное уплотнение не выключается, что приводит 2к нарастающему износу, разрушению основного уплотнения, загрязнению продуктами износа запирающей жидкости и интенсивному тепловыделению от трения. В то же время включение дополнительного резервного уплотнения происходит только после явного выхода из строя основного уплотнения, т, е. при избыточных утечках.Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение ресурса и надежности работы торцового уплотнения. Указанная цель достигается тем, чтоневрашающееся кольцо трения выполненос расположенными по его обеим сторонамтрущимися поверхностями, во фланце корпуса выполнены камера, образованная проточкой в нем и невращяющимся кольцом,и компенсационная камера, которые соеди-,нены кольцевым зазором, при этом в рабочей камере установлена прокладка излегкоплавкого сплава, а во фланце установлен нагреватель, 3 97617Такое рещение дает возможность переключить основное уплотнение на резервное еше на стадии нагрева до наступлениядеформации и интенсивного износа в целяхсохранения колец трения для дальнейшей 5работы после ревизии, что увеличиваетресурс и повышает надежность работы уплотнения,На чертеже показано уплотнение в разрезе, общий вид, 10Основное уплотнение состоит иэ вращающегося кольца 1, нижней трущейсяповерхности 2 неврашаюшегося кольца 3.Вспомогательное уплотнение состоит иэверхней трущейся поверхности 4 невращаюшегося кольца 3 и вращающегосякольца 5, Вращающиеся кольца 1 и 5через резиновые кольца 6 установленына опорных втулках 7, укрепленных нанесущей втулке 8. Во фланце 9 корпусавыполнена проточка, которая совместно сневрашающимся кольцом создает рабочуюкамеру 10 для размещения прокладки излегкоплавкого сплава. Через кольцевойзазор 11 рабочая камера 10 соединяется 25с компенсационной камерой 12, В выемкефланца корпуса установлена пружина 13,опирающаяся на кольцо 14. Нагреватель15 установлен в кольцевой проточке фланца 9 вне камеры уплотнения. НеподвижноеЗ 0кольцо 3 установлено во фланце 9 корпусас зазорами 16 и 17,коплавкого сплава перетекает в компенсационную камеру. Разомкнутая основнаяпара трения перестает функционировать, ипрекращается дополнительное выделениетепла, что способствует понижению температуры кольца 3 и затвердеванию сплава.В ряде случаев при работе уплотненийимеет место увеличение утечки беэ повышения температуры в паре трения.В этом случае есть воэможность принудительного переключения уплотнения засчет расплавления прокладки при включении нагревателя 15. Далее переключениепроисходит также, как описано.Материалы, типа олова, индия и т, п.,имеют достаточно высокий коэффициентповерхностного натяжения, что обеспечивает их удерживаемость в зазорах 16 .и17 в расплавленном состоянии. Зазор 1 1между рабочей и компенсационной камерами выполняется несколько большим, посравнению с зазорами 16 и 17, для создания наилучших условий для перетокарасплавленного материала,Технико-экономический эффект достигается за счет повышения долговечностиработы уплотнения в результате поддержания требуемого режима трения в паретрения, исключения тепловой деформацииколец трения, снижения их износа и сохранения чистоты продукта, Уплотнение работает следу 1 ошим образом.35При монтаже в рабочей камере 10 размещается прокладка из легкоплавкого материала с высоким коэффициентом поверхностного натяжения, типа олова, индия,.сплавов Вуда, Розе, Ньютона. Включением нагревателя 15 прокладка доводится до пластического состояния для создания герметичности, затем нагреватель отключается, и уплотнение готово к работе. При нормальной работе торцового уплотнения- хорошей устойчивой смазке и охлаждении- температура в паре трения ниже температуры плавления материала прокладки. При нарушении режима трения интенсивно выделяющееся тепло передается по кольцу 350 прокладке иэ легоплавкого сплава и расплавляет ее. Соединение неврашающегося кольца 3 с верхней трущейся поверхностью . 4 ослабляется за счет действия давления аппарата и пружины 13 на неврашающееся кольцо 3, оно передвигается в осевом на правлении до соприкосновения колец ре-эервной пары трения, которая вступает в работу. Часть расплавленного объема легФормула изобретенияТорцовое уплотнение, включающее вращающиеся, расположенные на втулке вала, и неврашающиеся, расположенные во фланце корпуса, кольца трения основного уплотнения и вспомогательного уплотнения, установленногО с возможностью осевого перемещения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса и повышения надежности работы уплотнения, неврашаюшееся кольцо трения выполнено с расположенными по его обеим сторонам трущимися поверхностями, во фланце выполнена камера, образованная проточкой в нем и неврашаюшимся кольцом, и компенсационная камера, которые соединены кольцевым зазором, при этом в другой камере установлена прокладка иэ легкоплавкого сплава, а во фланце установлен нагреватель.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент ФРГ % 1294036,кл, 47 Е 22/80, 1967.976174 Составитель А. Оп Техред М,Надь Подписноемитета СССР ткрытийскан набд. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ю Ф Тираж 990 ПИ Государственного делам изобретений 5, Москва, Ж, Р