Уплотнение вращающегося вала

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН 14 СПУБЛИН)4 Р 16 Л 15/4 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ й,фЯ г В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Максимов В.А. и др, Плавающиеуплотнения валов высокоскоростныхцентробежных компрессорных машин.М,: ЦИНТИхимнефтемаш, 1977, с.14-15(57) Изобретение относится к уплотйительной технике, в частности к уплотнениям валов плавающими кольцами.Цель изобретения - повышение надежности работы уплотнения путем обеспечения регулирования зазора между наружным кольцом и втулкой. Уплотнениесостоит из корпуса, в котором расположены плавающие наружное и внутреннее кольца, установленные с уплотнительными зазорами относительно эакрепленной на валу втулки. В корпусе выполнен канал для подвода уплотняемойжидкости. В наружном плавающем кольце на торцовой поверхности выполненаКанавка глубиной, определяемой расчетным путем. При работе уплотнениясила, возникающая вследствие разностидавлений, отгибает кольцевой хвостовик наружного кольца, образованныйканавкой, регулируя величину зазорамежду кольцом и втулкой, 2 ил.Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уппотнениям валов плавающими кольцами.Цель изобретения - повышение на 5дежности работы уплотнения путемобеспечения регулирования постоянства зазора между наружным кольцом ивтулкой.На фиг,1 изображено предлагаемоеуплотнение, на фиг.2 - схема изменения зазора между наружным плавающимкольцом и втулкой,Уплотнение состоит из корпуса 1, вкотором расположены плавающие наружное 2 и внутреннее 3 кольца, установленные с уплотнительными зазорами4 и 5 относительно втулки 6, закрепленной на валу 7. Для предотвращенияпрорыва газа в зазорах между валом 7и втулкой 6, а также торцовой поверхностью внутреннего кольца 3 и корпуса 1 установлены резиновые кольца 8и 9. Плавающие кольца 2 и 3 зафиксированы от проворота штифтами 10 и 25поджаты точечными пружинами 11, причем наружное кольцо 3 выполнено с самоустанавливающимися колодками 12,а на внутренней поверхности плавающего кольца 3 - кольцевая канавка 13для выравнивания давления по окружности кольца. В наружном плавающемкольце 3 на торцовой поверхности выполнена кольцевая канавка 14 глубиной Х, определяемой расчетным путем,в корпусе 1 имеется отверстие 15 для35подвода уплотняющей жидкости.Уплотнение вращающегося вала работает следующим образом.Уплотняющая жидкость с давлением р 40превышающим давление уплотняемого газа на 3-5 10 Па, через отверстие 15в корпусе уплотнения поступает в полость между плавающими кольцами 2и 3 и двигается в двух направлениях. 45Малая часть жидкости поступает в уплотнительный зазор 5 между втулкой6, закрепленной на валу 7, и внутренним плавающим кольцом 3, затем протекает в камеру, где смешивается с уплотняемым газом и отводится в масло 50отделитель. Больший поток уплотняющей жидкости поступает в зазор 4 между наружным кольцом 2 и втулкой 6 исливается вмаслосборник. При вращении вала компрессора из-за гидродинамического трения в уплотнительномзазоре 5 вследствие его малой величины (0,03-0,06 мм) выделяется большое количество тепла. Незначительнаячасть тепла отводится вместе с потоком уплотняющей жидкости через зазор5 в сторону камеры МГ. Остальное тепло идет на нагревание внутреннегокольца и повышение температуры уплотняющей жидкости.Зазор 4 выбирают иэ расчета, чтобы через него с основным потокомжидкости максимально отвести оставшуюся часть выделенного в зазоре 5тепла. Величина зазора 4 в 1,5-2 раза превышает величину уплотнительногозазора 5 и находится в пределах 0,060,12 мм, Кольцевая канавка 14 обеспечивает постоянные расчетные величинызазора 4 между кольцом 2 и втулкой 6,расхода уплотняющей жидкости и максимальный отвод тепла при уплотнениигаза с высоким и сверхвысоким давлением. Сила, возникающая вследствиеразности давлений (в зазоре 4 давление превышает атмосферное, а кольцевая канавка сообщена с полостью атмосферного давления), отгибает кольцевой хвостик, образованный на кольце канавкой, в сторону кольцевой канавки и позволяет подбирать расчетнымпутем глубину канавки, регулироватьвеличину зазора между наружным плавающим кольцом 2 и втулкой 6,Таким образом, выполнение на торцовой поверхности наружного плавающего кольца кольцевой канавки обеспечивает постоянство зазора между кольцом и втулкой, закрепленной на валу,вследствие упругой деформации кольцевого хвостовика и создает лучшиеусловия отвода тепла из зазора внутреннего кольца. Это позволяет выдерживать расчетное значение температурыуплотняющей жидкости в зазоре внутреннего кольца, уменьшать тем самымрасход жидкости в рабочую полостькомпрессора, повышать гидродинамическую центрирующую силу внутреннегокольца, уменьшать износ его и повышать срок службы узла уплотнения.Уменьшается также эксцентриситет ва-.ла во внутреннем кольце, тем самымпредотвращается опасность прорыва газа из полости компрессора в уплотнение,Формула изобретенияУплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, внутреннее и наруж-,10н.с ное плавающие кольца, установленныес уплотнительными зазорами относительно втулки, закрепленной на вапу,причем наружное плавающее кольцо выполнено с самоустанавливающимися колодками с фиксаторами от их окружногопроворота, о т л и ч а ю щ е е с я.тем, что, с целью повьпдения надежности работы уплотнения путем обеспечения постоянства зазора междунаружным кольцом и втулкой, на торцовой поверхности наружного плавающего кольца выполнена кольцевая канавка глубиной Х, определяемоп по формуле Ря- РхР нкйглубина канавки,давление подачи уплотняющей жидкости,давление в сечении, находящегося на расстоянии хот торца кольца;длина наружного кольца.1404731 г,2 Составитель Г,Шуренк Техред Л.Сердюкова дактор И а орректор О.Кравцова акаэ 3083/37 Ти ное НИИ 11 ро ственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Пр еьтнач В ПИ Государственног по делам изобретени113035, Москва, Ж, Рауш Подлкомитета СССРи открытийкая наб., д, 4/5