Устройство для уплотнения вращающихсявалов

оц 838229 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 15.06.81. Бюллетень ЭЬ 22 Г 16 Х 15/52 Гесударстевнлмй квинтет СССР ио делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15.06.81.6 ф, , Заявит 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТВА ЛОВ ЯИХС НИЯ ВР а также недьп.тстямость малейшей несоосности (перекоса) между осями вала, корпуса и уплотняющик элементов, что приводит к повышенному износу и нагреву соприкасающихся . вращающихся и неподвижнык поверхностей уплотнения,уменьшая ресурс его работы. Увеличение же зазоров ведет к ухудшентпо рабочик характеристик уплотнения, т.е. куменьшению уплотняемого давления, увеличению расхода уплотняющей жидкости,увеличению габаритов уплотнения. цион м с имися плотня ни тия валкольж ся и не няютпихсборки Изобретение относится к уплотнитель-ной технике и может использоваться в уплотнениях вращающихся валов механизмов, где требуется разделение объемов с разными давлениями или средами.Известно устройство для уплотнения вращающихся валов, содержащее неподвижный наружный корпус уплотнения, закрепленный на щите (крышке) механизма (насоса) . На вращающемся валу размещена втулка, которая вращается вместе1 О с валом и может перемещаться относительно него в осевом направлении, и эластично связана с валом при помсапи силь фона. Между неподвижным корпусом уп 15 лотнения и втулкой расположены уплотняющие элементы 1.Недостатками данного устройства являются наличие радиальных перемещений уплотняющих элементов и соответсъ. венно их цилиндрических и торцовых поверхностей, возникающих в результате вибрации, боя или всплытия вала на масляном клине в подшипниках скольжении,изобретения - улучшение эксплуаных характеристик уплотнения пубилизации зазоров между вращаю- и неподвижными поверхностями ющих элементов, уплотнения и уствлияния вибрации, боя ялта всплыв на масляном клине в подшипника ния на зазоры между вращающими- подвижными поверхностями уплотэлементов, а также упрощение8229 4 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 3 81Посталенная цепь достигается тем,что в известном устройстве для уплотнения вращающегося вала, содержащемнеподвижный корпус и втулку, посаженную на вал с возможностью осевогоперемещения относительно вана и имеющую герметичную эластичную связь свалом, например при помощи сипьфона,а также уплотняющие элементы, расположенные между корпусом и врацающейсявтулкой, между вращающейся втулкойи корпусом размещены подшипники качения, наружная обойма которых закреплена.в корпусе, а внутренняя - на внешнейповерхности вращающейся втулки, причеммежду внутренней поверхностью втулкии уплотняющим валом образован зазор дпякомпенсации их несоосности.На фиг. 1 представлено устройство длямногопоточцого уплотнения отвода охлаждаютпего агента из ротора криогенноготурбогенератора с индивидуальной опорой,общий вид; ца фиг. 2 - то же, с расположением уппотняющих элементов междуподшипниками и закреппецием ца статоре,вариант,на фиг, 3 - устройство, закрепленное ца статоре, консольный вариант.Устройство для уплотнения вращавшегося вала содержит неподвижный корпус1 с опорой 2, вращающуюся втулку 3,установлеццуюю в корпусе 1 посредстввом подшипников 4 качения таким образом, что наружная обойма подшипниказакреплена в корпусе 1, а внутренняяобойма посажена на втунку 3. Междукорпусом 1 и втулкой 3 расположеныуплотняюшие элементы 5 и 6. Втулка3 соединена с валом 7 герметично иэластично, например сии 4 оном 8. Между втулкой 3 и валом 7 имеется зазор 9 це менее 0,5 мм (указанная величина зазора позволяет компенсироватьвлияние несоосности при сборке междуосями уплотняюшего вала) и удерживаюшей втулку 3 от проворота относительно вала 7 штат 10. В зазоре 9в многопоточном варианте устройства(фиг. 1) расположены эластичные уплотцяющие кольца 11.Устройство работает следующим образца,При вращении уппотняемого вала 7имеет место его бой и вибрациииэ-занеуравновешенности вращающихся деталейи допусков изготовпения и сборки,а также всплытия вала 7 на масляномклине в подшипниках скопжения. Втулка вращаетсявместе с валом 7 за счет их соединения штатом 10. Радиальный зазор 9 между валом 7 и втулкой 3 не допускает кх соприкосновения при радиальных перемещениях вращающегося вала 7 и несоосности вала 7 и втулки 3, допущенной при сборке. Перетечка уппотняемой среды через зазор 9 удерж 1+- вается герметичным эластичным соединением вала 7 и втулки 3, например с помощью сильфона 8. Аксиапьные и радиальные перемещения воспринимаются сипьфоном 8 и не передаются на в 1 улку 3 . Втулка 3 центрируется в корпусе 1 подшипниками 4 качения, которые обеспечивают постоянство их взаимного расположения, а следовательно, и стабилизацию зазоров между цилиндрическими и торцовыми поверхностями уппотняющих элементов 5 и 6, установленных между вращающейся втулкой 3 и неподвижным корпусом 1.Уплотняющие элементы 5 и 6 герметизуют ини уменьшают протечки из уплотцяемого объема. В варианте многопоточного исполнения (фиг. 1) эластичные уплотняющие кольца 11 препятствуют перемешиванию потоков уплотцяемой среды по зазору 9.Использование предпагаемого устройства в уплотнениях врашаюпихся валов позволяет повысить эксппуатациоцн 1 е характеристики уплотнений различных конструкций (щелевых, лабиринтных, винтовых, лабиринтновихревых, торцовых и др.), снизить вибрации элементов уплотнения, снизить расход уплотцяюшей жидкости, повысить уппотняюшее давление, а следовательно, уменьшить осевые габариты, упростить сборку уплотнения путем увеличения допусков на несоосцость между осями уплотняемого вала и корпуса устройства. Ресурс безотказной рабо ты устройства определяется ресурсом оаботы подшипников качения, которые работают в режиме малой нагрузки, что обеспечивает долговечность и надежность устройства в целом. Предпага емое устройство позволяет также в щелевых, винтовых, лабиринтно- вихревых уплотнениях изготовлять кЬрпус 1 совместно с неподвижными уплотняюющими элементами 5, в вращающуюся втулку 3 совместно в с вращающимися уппотняющими элементами 6, что ведет к уменьшению количества деталей в уплотнении (фиг. 2 и 3), Кроме того, устройство представляет собой блок (фиг, 1-3), имеющий свой корпус 1, под5 83 аипники 4, уплотняюшие элементы 5 и 6. и свой вал в виде втулки 3, что позволяет независимо от уплотняемого объекта производить сборку устройства, подгонку, притирку его узлов до установки на валу уплотняемого обьекта, а также бысз рую замену его запасным устройствам,формула изобретенияУстройство для уплотнения вращающихся валов, содержащее неподвижный корпус и втулку, размещенную на валу с воачожностью осевого перемещения и имеющую г ерметичную эластичную связь с валом, например при помощи сильфона,а также уплотняюшие элементы, располо женные между корпусом и вращакчц йся втулкой, о т л и ч а ю п 1 е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, между вращающейся втулкой и корпусом размещены подшипники качения, наружная обойма которых закреплена в корпусе, а внутренняя - на внешней поверхности вращающейся втулки, при чем между внутренней поверхностью последней и уплотняемым валом образован зазор для компенсации их несоосности Источники информации,д принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США М 3 039778,кл. 277-3, опублик. 1964.Составитель Ю. КоТехред А,Савка етник Реда кт хан орректор одписное Заказ 4390 иал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,/50 Тираж 1006 НИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, Раущская СССРрытийабд. 4