Торцовое уплотнение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ИТЕТ СССР ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ о ловникова оГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ,ЛО.1 28038 А втулку, сопрягающуюся с диском птрущейся поверхности, о т л и ч а ющ е ес я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, участоквала, сопрягающийся с диском, выполнен ступенчатым, а уплотнениеснабжено кольцом, размещенным между диском и гайкой и выполненным сдвумя концентрично расположеннымипоясками, обращеннымв в сторону диска,причем внутренний поясок контактирует с торцом уступа вала а наруж- .ный - образует с диском наперед заданный зазор, величина которого прпорциональна тепловому расширениюдиска.Изобретение относится к области :уплотнения вращающихся валов, пре"имущественно к торцовым уплотнениям центробежных компрессоров, работающих при высоков окружной скорости скольжения (до 100 м/с) и малой удельной нагрузке в зоне контакта (2-3 кгс/см),Известны торцорые уплотнения, в которых вращающийся уплотнительный диск насажен на. вал и прижат к тор цовому уступу вала специальной гайкой Е 13.Недостаток таких уплотнений заключается в том, что от гайки к диску при сборке уплотнения приклады ваются неконтролируемые осевые усилия, создающие в теле диска сжимающие несимметричные напряжения, вызывающие деформацию диска. Это созда" ет условия для нарушения перпенди кулярности трущейся поверхности уплотнительного элемента диска к оси вращения, Кроме того, в такой конструкции возникают дополнитель-. ные сжимающие ,осевые усилия на диск 25 от нескомпенсированных тепловых расширений диска вдоль оси.Суммарное воздействие отмеченных . отрицательных факторов приводит к нарушению равномерности распределения температуры в окружном направлении трущейся поверхности, к потере плоскостцой поверхности трения, к значительному увеличению протечек уплотняющейжидкости в сторону проточ- З ной части компрессора, к уменьшению ресурса работы уплотнения, вследствие усиления Факторов износа как из-за неравномерного распределения усилий,: в зоне контакта,. так ииз-эа непреду 40 смотренных течловых напряжений в . уплотнительном элементе диска, вызванных тепловыми деформациями. диска.1Целью йзобретения является повышение надежности уплотнения.Поставленная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, содержащем вращающийся диск, закрепленный на валу гайкой, и подпружиненную втулку, сопрягающуюся с диском по трущейся поверхности, участок вала, сопрягающийся,с диском, выполнен ступенчатым, а уплотнение снабжено кольцом, размещенным между диском и гайкой и выполненным с двумя концентрично рас- положенными поясками, обращенными в сторону диска, причем внутренний поясок контактирует с торцом выступа вала, а наружный - образует с диском наперед заданный зазор, величина которого пропорциональна тепловому расширению диска.:На фиг. 1 показано предлагаемое торцовое уплотнение в рабочем положении,продольный разрез, на фиг. 2 - положение допалнительного кольца между диском и гайкой, когда длина посадочного участка вала меньше осевой длины дискаф на фиг. Э - положение дополнительного кольца между диском и гайкой, когда длина посадочного участка вала больше осевой длины диска.Торцовое уплотнение имеет корпус 1, в котором размещена неподвижная втулка 2 с пружинами 3. Контактная поверхность 4 уплотнительного элемента 5 втулки 2 сопрягается с контактной поверхностью 6 уплонительного элемента 7 диска 8, насаженного на вал 9 и уплотненного резиновым кольцом 10. Между уплотнительным диском 8 и гайкой 11 дополнительно установлено кольцо 12. Кольцо 12 имеет внутренний поясок 13 (фиг. 2 и 3) и наружный поясок 14, расположенные в радиальной плоскости. Внутренний поясок 13 кольца прижат гайкой 11 к торцовому уступу 15 вала 9. Наружный поясок 14 кольца 12 образует осевой зазор Б с диском 8. Величина зазора 5 пропорциональна тепловому расширению диска 8 вдоль оси.Наличие двух поясков 13 и 14 на кольце 12 позволяет при сборке уплотнения легко обеспечить заданную величину осевого зазора 3 между диском 8 и кольцом 12. Это также облегчает ремонтные работыс использованием запасных частей.Так, при Фактическом зазоре 5 больше заданного подрезается внутренний поясок 13 кольца 8, сопрягающийся с торцовым уступом 15 вала 9, и кольцо 12 смещают вдоль оси в сторону диска 8. При фактическом зазоре меньше заданного подрезается наружный поясок 14 кольца 12 и зазор 5 увеличивается на заданную величину,После сборки уплотнения неподвижная втулка 2 под действием пружин 3 смещает диск 8 вдоль оси на величину осевого зазора 3 и прижимает его к внешнему пояску 14 кольца 12, 5 1 При этом осевое усилие со стороны гайки 11, прижимающей кольцо 12 к тор1128038 4контактной пары, уменьшаются протечки уплотняющей жидкости из полости 4 в газовую полость Б, что повышает .надежность работы уплотнения, увеличивает срок его службы. 3цовому уступу 15 вала 9 на диск 8 не передается и сохраняется возможность свободного тейлового расширения диска 8 в сторону осевого зазора 5 . Это обеспечивает сохранение первоначальной плоскости поверхностей 4 и 6 уплотнительнЫх элементов 5 и 7 и их перпендикулярности к оси вращения вала 9. При этом исключается появление дополнительных усилий в зоне контакта вследствие потери плоскостности, обеспечивается равномерность распределения температур и давлений в окружном направлении Таким образом, использование пред-лагаемого технического решения позволяет уменьшить безвозвратные потери уплотняющей жидкости в технологических линиях; повысить сортность ,продукции, увеличить срок службы уплотнения, повысить надежность его работы.