Кольцевое контактное уплотнение

ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветснихСоциалистическихРеспублик и 850956(51)М, Кл, Г 163 15/16 3 Ьеуааретвеевый кемитет СССР в делам нзебретеннй и етхрытий(088,8) В. П. Свинухов и П. ф. ГригорьевГосударственный научно-исследовательский институтэксплуатации и ремонта авиационной техники гражданскойавиации фГосНИИЭРАТГАф(54) КОЛЬЦЕВОЕ КОНТАКТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ Изобретение относится к машинострое- нию, в частности к авиационным двигателям, а именно к уплотнительным устройствам, применяющимся в различных машинах ,"и механизмах для устранения перетекания рабочей жидкости, например, смазочного3 масла, пэ одной полости в другую, утечки ,ее во внешнюю среду. Известно кольцевое контактное уплотнение, содержащее кольцедержатель с разреэными уплотнительными кольцами ивтулку, охмтываюшую кольца 11,Недостатком известного устройства является го, что работают они удовлетвори 35тельно лишь тогда, когда окружная скорость втулки не превышает 60-80 м/с.При скоростях более 100 и/с наблюдается. перегрев колец, который приводит ких чрезмерному изнашиванию и выходу изстроя всего уплотнения,Бель изобретения - повышение надежности и продление ресурса уплотнения засчет устранения вазможности нарушенияравномерного распределения перепада давления между кольцами в уплотнении.Указанная цель достигается тем, что на внешней поверхности ковш выпол-нены разгрузочные канавки в зоне минимальных контактных напряжений.На фиг, 1 изображено кольцевое контактное уплотнение; на Фиг. 2 - разгрузочная канавка на поверхности разрезного уплогнительного кольца.Устройство содержит кольцедержатель 1 с разреэными: уплотнительными кольцами 2 и втулку 3, охмтывающую кольца 2, закрепленную на млу. На внешней поверхности колец выполнены разгрузочные канавки 4,Устройство работаег следующим образом.Для предупреждвния попадания масла из полости Б в полость А кольцо должно прижиматься кторцу канавки втулки 3. С этой целью создается перепад давления Между полостями А и Б, причем давление в. полости А больше, чем в полости Б.3 880 Кроме того, для повышения эффективности работы уплотнения обычно устанавливают ся два-три кольца.Перепад давления между полостями А и Б выбирается из того расчета, что на5 каждом кольце (или, вернее, в каждой прорези) давление уменыцается (срабатывает) в результате перетекания воздуха на одну и ту же величину, благодаря чему все кольца прижнмаются к втулке 3 с одИчаковой силой.Однако, в процессе эксплуатации уплотнения особенно: при повышенных окружныхскоростях под действием различных факторов, способствующих повышению коэффи циента трения между поверхностями колец и канавок происходит разогрев колец до такой степени, что может произойти смыкание торцов одного из колец в прорези и полная ликвидация зазора. Прн этом 20 кольцо, у которого будет ликвидирован зазор в сгыке, воспримет на себя весь перепад давления, имеющийся между по-, лостями А и Б, в результате чего сила, прижимающая его к торцу канавки, воэ-: 25 растет в несколько раз, в то время как остальные кольца полностью разгрузятся, ибо силы, действующие по обе стороны этих колец, сравняются.В результате резкого увеличения дав ления на кольцо температура его под действием тепла, выделяемого при трении, также быстро возрастает, что вызовет интенсивный износ либо задир трушихся поверхностейй, 55Таким образом, причиной выхода из строя колец является нарушение равномерного распределения перепада давления между ними по длине уплотнения вследствие ликвидации зазора в стыке одного иэ ко лец.Предупредить появление такой неисправности путем увеличения первоначального зазора в стыке не представляется возможным, ибо чрезмерное увеличение зв зорв поведет к значительному расходу ма 956 4ела через непрогретое уплотнение, что недопустимо.Согласно данного изобретения рассматриваемая задача решается пуем выполнения разгрузочной канавки для перепускавоздуха на внешней поверхности уплотнительного кольца.При надевании кольца на втулку 3 внем возникают напряжения, имеющие максимальное значение в опасном сечении,расположенном противоположно прорези.На торцах стыка эти напряжения равнынулю. Поэтому, чтобы не ослабить телокольца, разгрузочная канавка выделяется на расстоянии 3-5 мм от творца прорези о тем, чтобы обеспечить возможность подпиловки торца кольца при подгонке зазора в стыке кольца,Благодаря наличию разгрузочной канавки исключается перегрузка кольца поддействием перепада давления между полостями А и Б даже при полном смыканииторцов кольца,Технико-экономическая эффективностьизобретения заключается в значительномповышения работоспособности кольцевогоконтактного уплотнения и расширениядиапазона изменения параметров его нормальной работы. Ф ормула изобретен ия Кольцевое контактное уплотнение, содержащее кольцедержатель с разрезными уплотнительными кольцами и втулку, охватывающую кольца, о т л и ч а ю щ е- е с я.тем, что, с целью повышения эксп луатационной надежности и увеличения ресурса работы, на внешней поверхности колец выполнены разгрузочные канавки в зоне минимальных контактных напряжений.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Скубачевский Г. С. Авиационные газотурбинные двигатели, М.,"Машиностроение", 1974, с. 463.Составитель Г, Б Техред Л,Пекарь ома роша ектор а 0 итет рыт ская иал ППП Патент", г, Ужгсрод, ул. Проектная, 4 Заказ 62 ВНИИ по 1130389/47 Тира ПИ Государственного к делам иэобретейий и о 5, Москва, Ж, Рауш ПодписиСРд. 4/5