Торцовое уплотнение

(54) (57) 1, ТОЩОющегося вала, содервращающееся и расипромежуточные кольполнены осевые отвющий с зазором прличающеес ВОЕ УПЛОТНжащее вращающеоложенные меца трения, в коерстия, корпус,межуточные коя тем,что,сц враща, не жду торых вы. охватывальца, отелью новы. еч Ю СЬ СР 00 аДь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Дзержинский филиал Ленинградского на.учно.исследовательского и конструкторскогойнститута химического машиностроения(56) 1. Патенв США Ио 2819101, 286 - 11,1958, .2. Патент Японии Ио 55 в 505, кл. 53 О 481980 (прототип),шения надежности и ресурса работы уплотнения путем оптимального распределения. скорое.ти скольжения между промежуточными уплотнительными кольцами, в корпусе уплотненияустановлена втулка, образуя полость с корпусом, на внутренней поверхности втулки выполнены кольцевые канавки, расположенные напротив промежуточных колец и имеющие ширину меньше толщины этих колец, при этомво втулке выполнены радиальные отверстия,соединяющие указанную полость с кольцевымиканавками, в промежуточных кольцах выполнены наклонные в противоположную вращениювала сторону отверстия, соединяющие кольцевые канавки с уплотняемой полостью, общаяплощадь сечений которых в каждом промежуточном кольце различна и уменьшается по мереудаления этого кольца от вращающегося, а осевые отверстия в промежуточных кольцах распбложены на разных диаметрах и имеют длякаждого кольца разную суммарную площадь2. Уплотнение по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что отверстия во втулке, соединяющие полость во втулке с кольцевыми канавками, выполнены с наклоном в сторону вра. щения вала. 106 О 8463, Уплотнение по пи. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что наклонные отверстия впромежуточных кольцах выполнены иэ двух отверстий, соединенных и образующих междусобой угол.1Изобретение относится к уплотнениямвращающихся валов машин, аппаратов и насосов химической и других отраслей промышленности, преимущественно для высокоско. ростного оборудования.5Известно уплотнение для погружных аппаратов, в котором между вращающимся и не- вращающимся кольцами торцового уплотнения установлены промежуточные кольца. Во вращающемся, невращающемся и промежуточных 10 кольцах трения выполнены осевые отверстия ,для лучшего распределения скоростей между кольцами трения за счет гидравлического соединения этими отверстиями пар трения 1)15Данная конструкция характеризуется увеличением мощности, расходуемой на трение о жидкость колец трения, недостаточной центровкой промежуточных колец и, как следствие, воэможностью их радиального смещения.Известно торцовое механическое уплотнение,включающее вращающееся, невращающееся ирасположенные между ними промежуточныекольца трения, в которых выполнены на рав.ных диаметрах отверстия, а также корпус; охватьвающий с зазором промежуточные кольца.В данном уплотнении промежуточные кольцацеитрированы с зазором по корпусу, Онимогут также центрироваться по обоймевращающегося, невращающегося кольца, или вала 121, 30Недостатками этого уплотнения являетсято, что.силы трения радиальных поверхностей промежуточных колец по корпусу илиобоймам существенно влияют на распределение скоростей вращения, Износу подвергаются 35не только торцовые, но и радиальные поверхности промежуточных колец. Появляютсярадиальные смещения промежуточных колец,Целью изобретения является повышениенадежности и ресурса работы уплотнения 40путем оптимального распределения скоростискольжения между промежуточными уплотнительными кольцами.Укаэанная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, имеющем вращающееся, 45 невращающееся и расположенные между нимипромежуточные кольца трения, в которыхвыполнены осевыв отверстия, корпус, охваты.вающий с зазором промежуточные кольца,в корпусе уплотнения установлена втулка,образуя полость с корпусом, на внутренней поверхности втулки выполнены кольцевые канавки,. расположенные напротив промежуточных колец и имеющие ширину меньше толщины этих колец, при этом во втулке выполнены радиальные отверстия, соединяющие указанную полость с кольцевыми канавками, в промежуточных кольцах выполнены наклонные в противоположную вращению вала сторону отверстия, соединяющие кольцевые канавки с уплотняемой полостью, общая площадь сечений которых в каждом промежуточном кольце различна и уменьшается по мере удаления этого. кольца от вращающегося, а осевые отверстия в промежуточных кольцахрасположены на разных диаметрах и имеют для каждого кольца разную суммарную площадь их сечении,Отверстия во втулке, соединяющие полость во втулке с кольцевыми канавками, выполнены с наклоном в сторону вращения вала.Наклонные отверстия в промежуточных кольцах выполнены из двух отверстий, соединенных и образующих между собой угол.На фиг. 1 изображено предлагаемое уплотнение, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А нафиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б.Б на фиг. 1.Уплотнение состоит из корпуса 1 уплотнения, в котором установлена втулка 2 герметично относительно корпуса уплотнения и полости 3 уплотнения. Между втулкой 2 и корпусом уплотнения образована полость 4. В крьпдке 5уплотнения установлено невращающееся кольцо трения 6, На валу 7 установлено вращающееся кольдо трения 8. Между кольцами трения 6 и 8 установлены промежуточные кольца трении 9 с зазором но втулке 2,На внутреннем диаметре втулки 2 выполненыкольцевые канавки 10 в месте сопряжения промежуточных колец 9 с втулкой 2, Кольцевые3 1060846 4канавки могут быть вьпюлнены на наружнои общее сечение отверстий, р жу12, В п омежуточныхповерхности промежуточных колец трения 9, кольцах трения 9, располо есположенных ближе кОтверстия 11 соединяют полость 4 с кольцевы-вращающемуся кольцу .ре ият ния 8 выполненоми канавками 10. Кольцевая канавка 10 соеди- больше отверстий 12. В них возникает больнена с полостью 3 уплотнения отверстиями 12, 5 ший вращающийся мо . Лал, рийся момент. Лалее, проходяОни выполняются двумя отверстиями 13 и 14, через осевые отверстия 15 в промежуточныхобразующими между собой утол. В промежу- кольцах трения 9, охлаждающая жидкостьточных кольцах трения 9 выполнены осевые оказывает сопротивление вращению промежуотверстия 15 на различном диаметре и в раз- точных колец трения, ре рния 9, Че з азличныеличных количествах на каждом промежуточном 10 промежуточные кольца трения 9 по отверстикольце трения 9, Отверстия 11 выполнены. ям 15 проходит различное количество охлажда.с наклоном в сторону вращения вала 7, ющей жидкости благодаря неравномерномуУплотнение работает следующим образом, распределению по отверстиям 12 охлаждаюМежду укрепленным на валу 7 вращающим- щей жидкости в полости 3 уплотнения, Разся кольцом трения 8 и установленным в крышличное сопротивление вращению промежуточке 5 уплотнения невращающимся кольцом остигается также азме.трения 6 помещены промежуточные кольца щением осевых отверстий 15 на разных диа.трения 9, В полость 4 подается охлаждающая метрах,жидкость с давлением, превышающим давление Созданием определенного вращающегосяжидкости в полости 3 уплотнения. Жидкость, 20 момента на кольцах трения 9 за вычетом заданпроходя по отверстиям 11 втулки 2, попадаетной силы трения на этих же кольцах достигав кольцевые канавки 10, образуя между втул,: ется создание расчетной оптимальной скоростикой 2 и промежуточными кольцами трения 9 вращения этих колец трения 9.гидроподшипник, в котором вращаются проме. Промежуточное кольцо трения 9 при работе,жуточные кольца трения 9. Образованный гид стараясь сохранить заданную скорость враще.роподшипник уменьшает силу трения между ния, сохраняет одинаковую силу трения напромежуточными кольцами трения 9 и втулкой обоих своих торцовых поверхностях,2 позволяет центрировать промежуточныеи п Технико-зкономический ффн мический эффект изобретениян ежноскольца 9 по втулке 2. Охлаждающая жид. заключается в повышении ресурса и надежикость, проходя по отверстиям 12, изменяет 30 ти работы уплотнения за счет обеспеченияв этих отверстиях свою скорость, направление равномерного износа, колец трения путем они давление. За счет этого в промежуточных тимального распределения скорости скольжекольцах возникает вращающийся момент в ния между промежуточными уплотнительнымисторону вращения вала 7, Вращающийся кольцами. При этом снижаются потеримомент возникает тем больше, чем больше мощности на трение при работе уплотнения.1060846 Составитель А, ОполченцеРедактор М, Товтин Техред М,Надь И. Э ррек Филиал аказ 10002/37 ВНИИП но д 113035Тираж 925 ПодпиГосударственного комитета СССРам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Патент", г. Ужгород, ул, Праектн