Лабиринтное уплотнение

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ыв Г 16 Д 15447 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Сумский филиал Харьковского орденаЛенина политехнического институтаим. В. И. Ленина и Всесоюзный научноисследовательский проектно-конструкторский институт атомного и энергетическогонасосостроения(54) (57) 1. ЛАБИРИНТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ вращающегося вала, содержащее обойЯО 1151744 А му с ячеистой структурой на внутренней рабочей поверхности, охватывающую вал с радиальным уплотнительным зазором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения за счет повышения его центрируюшей способности, на внутренней поверхности обоймы выполнены участки гладкой цилиндрической поверхности произвольной формы, которые чередуются с участками ячеистой поверхности и расположены на одном уровне с гребнями ячеистой структуры.2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что участки гладкой цилиндрической поверхности расположены в одной поперечной плоскости, в шахматном порядке или по винтовой линии.1Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в насосах, компрессорах и турбоагрегатах.Известно лабиринтное сотовое уплотнение вращающегося вала, содержащее обойму с ячеистой структурой на внутренней рабочей поверхности, охватывающую вал с радиальным кольцевым уплотнительным зазором. Сотовое уплотнение обладает высокой уплотнительной способностью и хорошими демпфирующими свойствами 1.Недостатком сотовых уплотнений является незначительная центрирующая способность, что вызывает опасность случайного контакта рабочих поверхностей уплотнения. Особенно опасен контакт рабочих поверх-. ностей уплотнения при герметизации взрывоопасных сред, например кислорода. Все это снижает надежность уплотнения.Цель изобретения - повышение надежности уплотнения за счет повышения его центрирующей способности,Поставленная цель достигается тем, что в лабиринтном уплотнении вращающегося вала, содержащем обойму с ячеистой структурой на внутренней рабочей поверхности, охватывающую вал с радиальным уплотнительным зазором, на внутренней поверхности обоймы выполнены участки гладкой цилиндрической поверхности произвольной формы, которые чередуются с участками ячеистой поверхности и расположены на одном уровне с гребнями ячеистой структуры.Кроме того, участки гладкой цилиндрической поверхности расположены в одной поперечной плоскости, в шахматном порядке или по винтовой линии,В лабиринтном уплотнении, в котором участки ячеистой поверхности чередуются с участками гладкой цилиндрической поверхности, выполненными произвольной формы на одном уровне с гребнями ячеистой структуры, повышается центрирующая способность за счет дополнительных гидродинамических сил, возникающих на гладких участках. При этом выполнение участков гладкой цилиндрической поверхности произвольной формы, например кольцевой, квадратной или прямоугольной, а также расположение этих участков в одной поперечной плоскости, в шахматном порядке или по винтовой линии позволяет в значительной мере восстановить симметрию потока уплотняемой среды и одновременно нарушить равенство гидростатических жесткостей в двух взаимно перпендикулярных направлениях. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Как анизотропия гидростатических жесткостей, так и восстановление симметрии потока герметизируемой среды ведет к повышению вибрационной надежности уплотнения,На фиг, 1 изображено лабиринтное уплотнение, продольный разрез; на фиг. 2 - развертка рабочей поверхности уплотнения с гладкими кольцевыми участками; на фиг. 3 - то же, с гладкими прямоугольными участками; на фиг. 4 - аксонометрическая проекция лабиринтного уплотнения.Лабиритное уплотнение вращающегося вала содержит обойму 1 с ячеистой структурой 2 на внутренней рабочей поверхности 3 охватывающую вал 4 с радиальным уплотнительным зазором 5. На внутренней рабочей поверхности 3 выполнены участки гладкой цилиндрической поверхности 6, которые чередуются с участками ячеистой структуры 2. Причем участки гладкой цилиндрической поверхности 6 расположены на одном уровне с гребнями 7 ячеистой структуры 2. Участки гладкой цилиндрической поверхности 6 выполнены произвольной формы, например кольцевые (фиг. 2), квадратные или прямоугольные (фиг. 3). Кроме того, участки гладкой цилиндрической поверхности 6 могут быть расположены в одной поперечной плоскости (фиг, 2 и 3), в шахматном порядке или по винтовой линии. Ячеистая структура 2 может иметь любую форму, в данном случае представлена в виде серповидных лунок, разделенных гребнями 7,Лабиринтное уплотнение работает следующим образом.При движении вдоль щели уплотнительного зазора 5 от торца 8 (сторона высокого давления) рабочая среда дросселируется на уплотняющих гребнях 7 серповидных лунок ячеистой структуры 2 рабочей поверхности 3 уплотнения. Лунки препятствуют окружному перетоку рабочей среды, что повышает гидравлическое сопротивления щели уплотнительного зазора 5 и сводит к минимуму циркуляционную силу, Далее рабочая среда попадает на участки гладкой цилиндрической поверхности 6, При вращении вала 4 на этих участках создается подъемная центрирующая сила, возникающая в результате гидродинамических явлений, развивающихся на гладких участках.Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении надежности уплотнения за счет улучшения центрирующей способности и снижения виброактивности.Составитель ОпТехред И. ВерТираж 898И Государственногоделам изобретенийосква, Ж - 35, РаПатент, г. Ужг А,ес Редактор С. ПатрушеваЗаказ 2293/27ВНИИПпо113035, МФилнал ППП олченцевКорректор МПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4род, ул. Проектн Максимншинец