Уплотнительный узел для вала

ОП ИСАНИЕИЗЬЬРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 62-762 (088.8) пе делам нзееретеннй н еткрмтнйДата опубликования описания 17.02.83.Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина(54) УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ВАЛА Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов турбомашин и, например, применено в центробежных компрессорах высокого давления.Известны уплотнительные узлы для вала 5 с плавающей втулкой, предназначенные для герметизации различных машин при малых расходах уплотняющей среды. Узел состоит из корпуса и втулки, установленной на валу с рабочим зазором и прижимающейся под действием перепада давления своим буртиком к корпусу. При вращении вала образующаяся подъемная сила вынуждает втулку отслеживать (повторять) движение вала. Втулка сколвзит своим буртиком по корпусу уплотнения 1. 15Недостатками конструкции является трение втулки по корпусу, что вызывает нагрев и протечки уплотнительной среды. Вследствие разности площадей торцовых поверхностей втулки возникает значительная осевая сила.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уплотнительный узел для вала турбомашины высокого давления, содержащий установленную в корпусе с зазором по валу и зафиксированную от поворота втулку, соединенную с корпусом упругим элементом 2.Недостатком известного изобретения является то, что упругий элемент - сильфон закреплен так, что возникает значительная осевая нагрузка на торец уплотнения.Целью изобретения является повышение герметичности путем исключения трения и протечек между втулкой и корпусом и разгрузки от осевых сил.Указанная цель достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде кольцевой пружинящей ленты, герметично прикрепленной к кромкам внутренних торцовых поверхностей втулки и корпуса.Кроме того, в корпусе или во втулке установлен регулятор подпружинивания.С целью повышения герметичности путем увеличения срабатываемого в узле перепада давления, на валу установлен козырек, охватывающий втулку по наружной поверхности с зазором, аналогичным зазору между втулкой и валом.На фиг. 1 изображено уплотнительный узел, сечение; на фиг. 2 - пример выполнения уплотнительного узла с регуляторОм из9948354но в центробежных компрессорах высокогодавления Формула изобретения 3менения жесткости пружинящей ленты; на фиг. 3 - уплотнительный узел с установлен ным на валу козырьком,Уплотнительный узел содержит втулку 1, которая соединяется с корпусом уплотнительного узла 2 кольцевой пружинящей ленты 3 (фиг. 1). Втулка 1 устанавливается на валу 4 с рабочим зазором Ь 1.Представленная на фиг. 2 кольцевая пружинящая лента 3 входит в радиальную канавку корпуса 2 уплотнительного узла, где уплотняется резиновым кольцом 5. В корпусе 2 уплотнительного узла перемещается по резьбе гайка 6, поддерживая пружинящую ленту опорой (выступом) 7.Установленный на валу 4 козырек 8 охватывает верхнюю поверхность втулки 1 с зазором Я, аналогичным зазору 5, между втулкой и валом (фиг. 3).Уплотнительный узел работает следующим образом.При вращении вала 4 (фиг. 1) вследствие возникающих гидродинамических сил втулка 1 начинает отслеживать его движение, преодолевая пружинящее действие ленты 3. При возникновении осевой силы от неравенства площадей поверхностей А и Б втулка перемещается на некоторую величину в осевом направлении, преодолевая пружиняцее действие ленты.Для изменения пружинящего действия ленты (фиг, 2) необходимо изменить положение опоры (выступа) 7, вращая гайку 6 в корпусе 2.При установленном на валу 4 (фиг. 3) козырьке 8 уплотняющая среда из полости В высокого давления протекает через рабочий зазор 5 в полость Г, а затем через рабочий зазор Я в полость низкого давления Д.Предлагаемое техническое решение наиболее эффективно может быть использова. Уплотнительный узел для вала турбомашины высокого давления, содержащийустановленную в корпусе с зазором по валуи зафиксированную от проворота втулку,соединенную с корпусом упругим элементом,10 отличающийся тем, что, с целью повышениягерметичности путем исключения трения ипроточек между втулкой и корпусом и разгрузки от осевых сил, упругий элемент выполнен в виде кольцевой пружинящей ленты,герметично прикрепленной к кромкам внутренних торцовых поверхностей втулки и корпуса.2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что,с целью повышения герметичности путем изменения жесткости ленты, в его корпусе ус 20 тановлен регулятор подпружинивания.3, Узел по п. 1, отличающийся тем, что,с целью повышения герметичности путем изменения жесткости ленты, во втулке установлен регулятор подпружинивания.254. Узел по пп, 1 - 3, отличающийся темчто, с целью повышения герметичности путем увеличения срабатываемого в нем перепада давления, на валу установлен козырек,охватывающий втулку по наружной поверхности с зазором, аналогичным зазору межЗО ду втулкой и валом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Марцинковский В. А. Бесконтактныеуплотнения роторных машин. М., Машиностроение, 1980, с. 86.35 2. Патент Англии1386602, кл, Г 2 В,1975.994835 юг. Составител Редактор Т. Кугрышева Техред И. В Заказ 587)21 Тираж 923 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Ра филиал ППП Патент, г. Ужгь Т. Маклаковаерес Корректор Е. РощкПодписноекомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5ород, ул. Проектная, 4