Уплотнение вращающегося вала

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ЕТЕЛЬСТВ ВТОРНИКОМ2952010/25 7.80 аявки сприсоединение (23) Приоритет дарственный кемлте СССР ло делам лэвбретеннй н вткрытий,ЛА 4) УП,ЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГО Изобретение относится к уплотнительной технике.Известно уплотнение вращающегося вала, содержащее внутреннее и наружное плавающие кольца, установленные на валу, с уплотнительными зазорами в камере, запол ненной затворной средой под давлением, служащей гидрозатвором. На внутренней цилиндрической поверхности наружного кольца выполнены клиновые скосы для повышения центрирующей силы и увеличения демпфирующей способности .1).Недостатком данного уплотнения является невозможность автоматического регулирования зазора между клиновыми скосами наружного кольца и валом.Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому результату является уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, внутреннее и наружное плавающие кольца, установленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота 2.Данная конструкция позволяет надежно работать узлу при малых разбросах частрт вращения ротора. В многорежимных компрессорах, где большая глубина регулирования частоты вращения ротора, самоустанавливающиеся колодки наружного кольца будут обладать или недостаточной несущей способностью и демпфированием колебаний ротора, или работа их будет сопровождаться повышенным тепловыделением, что вызовет увеличение утечки затворной среды, в результате чего понизится надежность работы уплотнения.Цель изобретения - повышение надежности работы уплотнения путем температурного саморегулирования зазора между валом и гидростатическими самоустанавливающимися колодками.Поставленная цель достигается тем, что в уплотнении вращающегося вала, содержащем внутреннее и наружное плавающие кольца, установленные на валу с уплотнительными зазорами и зафиксированные от окружного проворота в камере, заполненной затворной средой под давлением, причем наружное плавающее кольцо снабжено гидростатическими самоустанавливающими. ся колодками, стопоренными фиксаторами от окружного проворота, наружное кольцо снабжено бандажом, установленным относительно кольца с температуронезависимымцентрированием, в котором размещены гидростатические самоустанавливающиеся колодки, при этом коэффициенты ливрейногорасширения материалов бандажа, плавающего кольца и колодок различны.Выполнение наружного кольца, снабженного бандажом из материала с коэффициентом линейного.расширрения, отличным оттакового для материалов кольца и самоустанавливающихся колодок, позволяет автоматически регулировать зазор между валом и гидростатическими самоустанавливающимися колодками, Варьируя коэффициентом линейного расширения материала бандажа можио достичь различной степени автоматической регулировки зазора. Таким образом, предлагаемая конструкция узла позволяет повысить надежность работы уплотнения.На фиг. 1 изображено уплотнение вращающегося вала, продольный разрез, нафиг. 2 - сечение А - ,А на фиг. 1 по гидростатическим самоустанавливающимся колодкам,Уплотнение вращающегося вала содержит корпус 1, внутреннее 2 и наружное 3плавающие уплотнительные кольца, установленные на валу 4 с уплотнительными зазорами 5, и зафиксированные от окружного проворота штифтом 6, Для подвода затворной среды предусмотрена камера 7. Наружное кольцо 3 снабжено гидростатическими самоустанавливающимися колодками 8,стопоренные фиксаторами 9 от окружного. проворота. Колодки 8 установлены относительно вала 4 с зазором 10. Наружное кольцо 3 снабжено бандажом 11, установленнымотносительно кольца с температуронезависимым центрированием, Эластичное кольцо12 предназначено для предварительного поджатия плавающих колец 2 и 3 к торцовымповерхностям.Уплотнение вращающегося вала работает следующим образом.При вращении вала 4 и подаче затворной среды в камеру 7 под давлением, превышающим давление уплотняемого газа, затворная среда, дросселируясь в уплотнительных зазорах 5, препятствует прорыву компримируемого газа. При переходе машинына другой режим, например вращение вала4 с более высокой частотой, повышаетсятепловыделение в зазоре 1 О. При этом прогревается наружное кольцо 3 с бандажом 11, и последний, изготовленный из материала с повышенным коэффициентом линейного расширения, увеличивается. в диаметре, С увеличением внутреннего диаметра бандажа 11 колодки 8 проседают, увеличивая тем самым зазор 10. Следовательно, величина зазора 10 будет автоматически определятьсятемпературным состоянием бандажа 11.Таким образом, выполнение наружногокольца, снабженного бандажом из материала с коэффициентом линейного расширения, отличным от такового для материалов кольца и самоустанавливающихся колодок, позволяет автоматически регулировать зазор между валом и колодками, Саморегулиров ка указанного зазора обеспечивает оптимальный тепловой режим уплотнения, что повышает экономичность и надежность работы узла.20Формула изобретенияУплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, внутреннее и наружное плава-, ющие кольца, установленные на валу, с уп лотнительными зазорамии зафиксированные от окружного проворота в камере, заполненной затворной средой под давлением, причем наружное плавающее кольцо снабжено гидростатическими самоустанавливающимися колодками с фиксаторами от их окружного проворотаотличающееся тем, что, с целью повышения надежностьработы уплотнения путем температурного саморегу.лирования зазора между валом и гидростатическими самоустанавливающимися колодками, наружное кольцо снабжено бандажом, установленным относительно кольца с температуронезависимым центрированием, в котором размещены гидростатические самоустанавливающиеся колодки, при этом коэффициенты линейного расширения материа лов бандажа, плавающего кольца и колодокразличны.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 45 1. Патент Швейцарии540446,кл. Г 16 Э 15/44, опублик. 1973. 2. Патент США3912342, кл. 308 - 363,опублик. 1975 (прототип),922385 г.Г едактор С, Патруаказ 2543/46 а мак ВНИИПИ по д 13035, Мо лнал ПППСоставитель Г. БутомаТехред А. Бойкас Корректор С. ШТираж 981 ПодписноеГосударственного комитета СССРлам изобретений и открытийква, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4