Уплотнение вала

) Г 16 1 15 ЕНИЯ,ельни о ордена нститута СССР СР 9 ( ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сумский филиал ХарьковскЛенина политехническогоим. В. И. Ленина(54) (57) УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА, содержащее установленное в корпусе плавающее уплотнительное кольцо, охватывающее вал с дросселирующим зазором и снабженное бандажом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения утечек, бандаж выполнен по крайней мере в виде двух кольцевых буртов заодно с плавающим кольцом, причем при равных диаметрах или ширине буртов ширина или диаметр каждого последующего из них по ходу рабочей среды меньше ширины или диаметра предыдущего, при этом минимальная ширина бурта больше толщины плавающего кольца.Изооретение относится к уплотнит.лыайгехнике и может быть иснользовано всхсостроении и соИрессоро рсе)1 и.Известно уплотнение валы, содержа цее устнс)В;СРИ 11 е в корнуе плавающие ссьца, охвятывзкнцие вял с зазором, выполненным в виде кольцевой конфузорной н гели, смжаюцсеРся В сторону 1 Олости с мен),ни, давлением. Такое улотнение обладяст нс вышенной жесткостью слоя жидкости и хс- рошо центрируется относителыо Валягтедостатками данного уплотнения явл)1 ются технологические сложности выюлнения конусности на поверхности скольжения с р .1- ницей между входным и выходным диямсграми в несколько микрон или долей миллиметра. А неточная расточка гриводг к е рекосу осей кольца и вала, центрирование кольца относительно вала 1 ярудастся. ухудшается качество уплотнения, так кзк плавающее колы 1 о, прижимаясь к валу, Ооладает повышенной протечкой из-за носаниного эксцентриситета, т.е, снижастся надежность уплотнения и увеличиваю вся утечки.Наиболее близким но технической сущности и достигаемому результату к нрсдлагаемому является уплотнение ВРла, О- держащее установленное в корпусе плавак цее унлотнительное кольцо, охватывающее вал с дросселирукнцим зазором и снаоженное бандажом. Кольцо и бандаж выполнены из различных материалов. В известИом унлотнении нри его работе нод действием термоунругих деформаций кольца обеспечивается конфузорность (кокуность) дросселирующего зазора в сторону полости низким давлением. Для обеспечения конфу:Грности кольцо из полимерного материала снабжено бандажом, имеющим переменную толщину, причем коэффициенты телового расцирения кольца и бандажа различны 21,Такое уплотнение имеет Оложителыый эффект только нри интенсивнсм нагрещ.При отрицательной температуре нресовая юсадка бандажа ослабляется, детали , ютнения (бандаж и колыо) раз ье,1 ин)1 Г) гя зя счет разницы радиальной дефс)рмяцибядзск е оказывает Влияния ня Обрсзо: Ис кснф зср)11)тР дроссслируюнссгс зазор. Таким образом, известная конструкция неработс)способна в машинах с широким 1 изпззонох температур, нанример в быстрохсдных лонаточных машинах, имеющих диапазон температур - от -180 до - 10" т с . Смжа ется ооласть применения известно гс)Отис Нисч ., ОГ. Нримснение нятмРсс в срсньсъй гемнерятурой и давлениемЧ Р.НИТО,ЬГ, ГаК РссК ИХ НРМГР 1 Е СВОЙСТБсгемсрагуры тсряютя и нри ВыОких давлениях возможна экструзия (выдавливание) пластмассы с зазором уплотнения, то снижает надежность уплотнения.Цель изобретения новы снение надежности и снижение утечек.Поставлс иная цель достигается тем, чтов уплотнении вала, содержащем установленное в корнусе ц)лавающее уплотнительное кольцо, охватьваюцее вал с дросселирую:цим зазором и снабженное бандажом, бандаж выполнен НО крайней мере в виде дву.х кольцевых буртов заодно с плавающим кольцом, причем цри равных диаметрах или Иирине буртов 1 нирина или диаметр каждоо последующего из них но ходу рабочей "5 среды меныне ширины или диаметра предыдущего, прР этом минимальная ширина бурта больше толп 1 ины плавающего кольца.Выполи ние бандажа в виде двух илиболее кольцевых буртов, изготовленных засдно с и,авяю)цим кольцом, нозволяет Обеснечить последнему (кольцу) требуемые упру;е деформации цод действием унлотняемого давления, устранить опасность выхс,12 сго из строя из-за ослабления нрессо 1 гой носа.1 ки нри снижении температуры рабс гающсй машинь,". Подбор размеров оурп)в (ра:шая ширина нри равных диаметрах или разные диаметры нри равной ширине) ооеспечивает снижение жесткости последних по ходу рабочей среды, т.е. каждый последующий бурт (по ходу рабочей среды) деформируется болыпе предыдущего, чем обеспечивается наперед заданная оптимальная конфузорно ть дросселирующего зазора.Это усиливает эффекг самоцентрирования, г.е. повышается надежность и уменьшаются 35 утечки. Толщина кольца делается меньшеминимальной ширины бурта, поэтому она нс оказывает сун;ественного влияния на жесткость конструкции. 1-я фиг.изображено уплотнение с оуртами разной Иирины при равных 1 иаметрах, продольный разрез; на фиг. 2 - уплотнение с Гбх ртами равной нирины при разных диаметрах, разрез; на фиг. 3 эчюра распре;1 ЕЛЕИЯ Д 2 БЛЕНИЙ НГ) ДЛИНЕ НсБЯОЦЕ 1 Ок)ь и я .Ъ 11 ГГ)ТРени с В 2.,1; о;1 е 1)жит н;авакнцееколы 1 о 1, устянсвленое В камере 2 ксрпхся 1. 1)зндяж 4 ВынГ)Исси В Би.1 двт.х и,1 Н солее коль Овых буртов (ребер жс сткотР), 5 Скоорые изготовлены заодно с лавзюпи., колыц)м 1. Вял 5 Охнтывястся кольцом 1 с дроссслирукнци) зазором 6. Ьурты 4 нри с)диняковых диаметрах г имеют рязнук) ширину .", (,) 1,:(фиг 1). Кроме тспо, 55 ВОЗМОЖСН ссРИсНТ ВЫО НСНИЯ ПЛЯВ 2 КНЦЕГОкс)1 ьцс 1, О,ргы 4 которГ)го ихСк)т 1 ззные ,1 иямсгр1 (О, 11) Ири одинконон ннринс О (фиг. 2). В Обоих вариантах Ол 1117417щина а, кольца 1 по величине меньше минимальной ширины Ь бурта 4. За счет такого соотношения размеров буртов 4 обеспечивается снижение жесткости конструкции по ходу рабочей среды, т.е. каждый последующий бурт 4 (по ходу рабочей среды) имеет меньшую жесткость, чем предыдущий. Толщина кольца 1 не оказывает существенного влияния на жесткость конструкции, так как она выбрана меньше минимальной ширины Ь бурта 4.Уплотнение работает следующим образом.При вращении вала 5 рабочая среда дросселируется в зазоре 6, оказывая воздействие на внутреннюю поверхность плавающего кольца 1. Силы, действующие на эту поверхность, уменьшаются по ходу рабочей среды (фиг. 3). Находящаяся в камере 2 рабочая среда оказывает воздействие на наружную поверхность колинЗа счет разности давлений в иизультирующие силы, которые у ии, ниии, ся по направлению потока (К Р-; Р, обеспечивают требуемые деформации 5тов 4 и, соответственно, дросселирук 1 и 1 и 1 зазора 6. Участки кольца 1 без бртприобретают волнообразный прогио, и го повышает центрирующую способность коли ца 1. Со стороны торцового уплотнительиого стыка деформация кольца 1 максимальная (происходит уменьшение диаметра), так как результирующая сила возрастает, а жесткость буртов 4 уменьшается. Со стороны полости уплотняемого давления деформация кольца 1 минимальна. Так образуется конфузорность (уменьшение зазора 6 по направлению утечки), что обеспечивает центрирование кольца 1 по валу 5, а следовательно, повышается надежность уплотнения и снижаются утечки.лкова Филиа НИИПИ по 35, М ПППГосударственногоелам изобретенийсква, Ж - 35, Ра,Патент, г. Ужг 1олвскние Корректор И, МускиПодписноекомитета СССРи открытийзская наб., д. 45од, ул. Проектная, 4