Гидродинамическое уплотнение

(51)5 Р 16 3 15/ ОПИСАНИ Е онный институт им Гидроди я высок ение, 197 мические боротных с,92, рис СКОЕ УПЛОТНЕ носится к уости к радиалотнениям в лотнитель льным гид алов. Цел рое- око ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Московский авиациСерго Орджоникидзе(57) Изобретение отной техникев частнродинамическим уп Изобретение относится к машиност нию и может быть использовано в выс скоростных насосных агрегатах.Цель изобретения - повышение герметичности,На фиг. 1 показано гидродинамическое уплотнение, продольный разрез; на фиг, 2 - вариант конструкции уплотнения с пьезокерамическими элементами продольный разрез; на фиг, 3 - поверхность упругой пластины с зубчатыми выступами в виде кольцевых (спиральных) ножей; на фиг. 4 - то же, в виде секторных ножей; на фиг. 5 - то же, в виде шипов.Гидродинамическое уплотнение (фиг.1) содержит импеллер 1, установленный на валу 2 в кольцевой проточке 3 корпуса 4. Обращенная к рабочей поверхности импеллера 1 стенка проточки 3 выполнена в виде закрепленной в корпусе 4 уп ругой пластины изобретения - повышение герметичности, Гидродинамическое уплотнение содержит установленный на валу в кольцевой проточке корпуса импеллер с радиальными каналами на рабочей поверхности, Стенка проточки, обращенная к этой поверхности импеллера, выполнена в виде закрепленной в корпусе упругой пластины, на обращенной к импеллеру поверхности которой выполнены зубчатые выступы с острыми крышками а на тыльной поверхности могут быть установлены пьезокерамические элементы. Деформируемость пластины и наличие на ней выступов снижают протечку уплотняемой жидкости по стенке корпуса 5 з и ф-лы 5 ил. 5, расположенной напротив радиальных каналов 6 импеллера, На поверхности пластины 5, обращенной к импеллсру 1,выполнены зубчатые выступы 7 с острымикромками.Уплотнение (фиг, 2) может быть снаб- Сжено пьезокерамическими элементами 8,установленными на тыльной стороне упру- С)гой пластины 5. На поверхности пьезокерамических элементов 8 нанесены электроды (,Ддля соединения с генератором элечтриеских сигналов (не показан),Зубчатые выступы 7 могут иметн раэлич.ные конструктивные решения Они могутбыть выполнены, например, в виде кольцевых или спиральных ножей (фиг. 3), в видесекторных ножей (фиг, 4) или в виде отдельных шипов (фиг. 5).Гидродинамическое уплотнение рабо.тает следующим образом.При вращении импеллера 1 жидкость, находящаяся в радиальных каналах 6, а также в полости между рабочей поверхностью импеллера 1 и пластиной 5, вовлекается во вращательное движение, давление жидкости в радиальном направлении возрастает, что препятствует перетеканию жидкости, Вследствие обтекания потоком:жидкости выступов, образующих радиальные каналы б, возникают отрывные течения, характеризующиеся появлением возвратных потоков и вихрей, Взаимодействуя с движущейся жидкостью в зазоре, эти потоки приводят к созданию циркуляционного течения в полости между импеллером 1 и пластиной 5. Вихревые движения жиды сти, в свою очередь, способствуют возникновению газового вихря. В области раздела между жидкостью и газом образуется зона двухфазного подслоя, в который попадают капли жидкости, вылетевшие иэ каналов б в результате отрыва с поверхности. В дальнейшем эти капли жидкости могут быть увлечены либо газовым потоком к центру, либо по инерции в окружном направлении обратно к поверхности жидкости. Некоторые капли достигну 1 поверхности пластины 5, в результате соударения к которой одна часть капель, дробясь, отразится от ее поверхности, а другая часть капель прилипнет к поверхности пластины 5, что вызовет по явление пленки жидкости, текущей по поверхности пластины 5 под действием радиального газового вихря от границы раздела фаз к центру вращения, Воздействиелель жидкости приведет кдеформации упругой пластины 5, разрыву пленки жидкости и мелкому дроблению капель посредс- вом зубчатых выступов 7 с острыми кромками, работающими в пристночном слое,Регулирование работы зубчатых высту. пов 7 с острыми кромками может быть осуществлено с помощью пьеэокерамицеских элементов 8 (фиг. 2). Для этого от генератора электрических сигналов (не показан) на электроды пьезокерамических элементов 8 подается электрический сигнал необходи мой формы, который, вследствие обратного пьезоэффекта, приводит к соответствующим деформациям пьезокерамических элементов 8 и упругой пластины 5, имеющей на своей поверхности зу" атые выступы 7 с острыми кромками,В зависимости от скорости вращениявала 2, размеров импеллера 1, плотности и вязкости рабочей жидкости зубчатые вы 10,ступы 7 могут быть выполнены в виде коль 15 20 25 30 35 40 45 цевых (спиральны".) ножей (фиг, 3), в виде секторных ножей (фиг. 4) или в виде отдельных шипов (фиг, 5),Лзобретение позволяет повысить герметичность гидродинамического уплотне- ;ля на ра.зичных режимах работы путем управляемого воздействия зубчатых выступов с острыми кромками на пристеночную пленку жидкостлФормула изобретения 1, Гидр );,лнамическое уплотнение, содержащее установленный на валу в кольцевой проточке корпуса импеллер с радиальными каналами на рабочей поверхносто т л и ч а а щ е е с я тем, что, с цельюповышения герметичности, обращенная крабочей поверхности импеллера стенкапроточки выполнена в виде закрепленной вкорпусе упругой пластины. при этом на обращенной к импеллеру поверхности пластины выполнены зубчатые выступы с острымикромками.2. Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на тыльной стороне упругойпла тины установлены пьезокерамическиеэлементы.3, Уплотнение по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что зубчатые выступы выполнены в виде кольцевых ножей,4. Уплотнение по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что зубчатые выступы выполнены в виде секторных ножей.5. Уплотнение по пп,1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что зубчатые выступы выполнены в виде спиральных ножей.б, Уплотнение по пп,1 и 2, о т л и ч э ющ е е с я тем, что зубчатые выступы выполнены в виде шипов, 17020431702043 Составитель Е, ИвановТехред М,Моргентал Коррек тор Н, Шите елец изводственно-издательский комбинат "Патент", г, У д, ул.Гагарина, 101 4527 Тираж НИИПИ Государственного комитет 113035. Москва, Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС35, Раушская наб., 4/5