Уплотнение врашающегося вала

72) Автор изобретеии В. М. Д в 1) Заяви ПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАОЦЕГОСЯ ВАЛА Изве вала бе щее нес лотнени ке, гер Недо вращающ работостно уплотнение вращающегося контактного типа, содержаолько лабиритно-вихревых упразмещенных концентрично гу в корпусе на общей втулетично соединенной с валом 2 1. статком известного уплотнения гося вала является потеря особности при остановке ваИзвестно упловала комбинировщее лабиринтноторцовое уплотн5 нение имеет пларый уплотняетсясильфона таким ои сильфон образуОторцового уплотниена трубопроводния встроенногоПри включении прсос создает давл Однако э следующие н службы, обу щихся повер и сложность Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для предотвращения утечки между вра щающимся валом и корпусом жидкостей или газов, находящихся под давлением, и может найти применение преиму щественно в насосах для перекачивания жидкого металла, компрессорах, газодувках и т.п.. Известно уплотнение вращающегося вала торцового типа, содержащее подвижйое кольцо, которое упруго связано с вращающимся валом. Торцовая поверхность его прижимается к неподвижному кольцу, соединенному с кор пусом машин, образуя плоскую пару трения 1. от тип уплотнения имеетдостатки: ограничен срокл 6 вленный износом труностей; высока стоимостьсборки. тнение. вращающегося нного типа, содержа- вихревое и стояночное ние. Торцовое уплотающий поршень, котов корпусе с помощью бразом, что поршень ют рабочую камеру ения, которая соедиом с зоной нагнеталабиринтного насоса, ивода лабиринтный на ение уплотняющей жид96636 кости в рабочей камере торцового уплотнения, которое отжимает плаваюцийпоршень вниз до упора, в результатечего между контактирующими поверхностями торцового уплотнения образуетсягарантированный зазор 3 ,Недостатком этого уплотненияявляется ненадежная герметизация врежиие стоянки, когда в рабочей по".лости машины находится гаэ под из обыточным давлением, например, газовая подушка в насосах для перекачивания жидкого натрия, Ненадежная герметизация в этом случае обусловленаутечкой газа через торцовый микрозазор стояночного уплотнения, работающий всухую, так как контакт уплотни.тельных колец осуществляется полностью в газовой среде.20Цель изобретения - исключение проточек уплотняющей жидкости через лабиринтно-вихревое уплотнение и увеличение. степени герметизации при работе узла уплотнения по газу в эксплуатационных и аварийных режимах, упрощение конструкции и монтажа узла уплотнения.Поставленная цель достигается тем,что в уплотнении вращающегося валакомбинированного типа, содержащем ла"биринтно-вихревое и стояночное торцо. вое уплотнение, снабненное плавающимпоршнем и рабочей камерой, соединенной с напором вспомогательного лабиритного насоса, стояночное торцовоеуплотнение расположено в рабочей камере, сообщенной с напором лабиритно"вихревого уплотнения, а кольцеваякамера под плавающим поршнем сообщается с рабочей полостью машины.Кроме того, лабиринтнр-вихревоеуплотнение и вспомогательный лабиринтный насос выполнены на общей втулке,герметично соединенной с валом.На чертеже изображено уплотнение.вращающегося вала насоса, общий вид.Уплотнение вращающегося вала содержит лабиринтно-вихревое уплотнение 1 и вспомогательный насос 2, размещенные в.корпусе 3 на общей втулке Ь, герметично соединенной с валом 5насоса, С торца втулки 4 выполненакамера 6 с размещенным в ней стояночным торцовым уплотнением, снабженнымплавающим поршнем 7. Вращающееся угле-Ыграфитовое кольцо 8 торцового уплотнения, имеющее на нижнем торце состороны внешней образующей кольцевую 9 апроточку 9, закреплено на втулке 4,а на плаваощем поршне 7, уплотненномв кольцевой камере 10 упругими элементами, например сильфонами, размещено неподвижное углеграфитовое коль"цо 11 торцового уплотнения, Неподвижное кольцо 11 прижато к вращающемусякольцу 8 с помощью пружин 12, расположенных в гнездах круглого сечения,выполненных по периметру кольцевойкамеры 10. В гнездах имеются отверстия 13,для сообцения кольцевой камеры 10 с рабочей полостью насоса 1 ч,в которой находится газ под избыточным давлением.Зазоры лабиринтно-вихревого уплотнения 1 и вспомогательного насоса 2заполнены уплотняющей жидкостью доопределенного уровня,При остановленном насосе уплотнение вала 5 достигается за счет поджатия неподвижного кольца 11 к кольцу 8 усилием пружин 12 и давлением вкольцевом пазе 10, равным давлениюв рабочей полости насоса 14.Таким об-:разом, неподвижное кольцо 11 и уступ 15 кольца 8 образуют плоскую пару трения, при этом не наблюдается .утечка газа через торцовой микрозазор стояночного уплотнения, так какстояночное уплотнение смочено уплотняющей жидкостью, находящейся в зазоре лабиринтно-вихревого уплотнения.При аварийном повышении давлениягаза в рабочей полости насоса 14 обеспечивается надежная герметизация путем более плотного поджатия неподвижного кольца .11.к кольцу 8, так каксоответственно увеличивается давлениев кольцевой камере 10 под плавающимпоршнем 7.,В момент пуска насоса в зазоревспомогательного лабиринтного насоса 2 возникает перепад давления, направленный к рабочей камере 6. С увеличением числа оборотов вращения вала 5 давление в рабочей камере 6растет, и в некоторый момент временионо превышает давление в рабочей полости насоса 11 и усилие, создаваемоепружинами 12. Это давление, действуяна часть неподвижного уплотнительногокольца 11 под кольцевой проточкой 9,отжимает плавающий поршень 7 вниз,открывая торцовое уплотнение,Давление уплотнительной жидкости,создаваемое в рабочей камере 6 встроенным лабиринтным насосом 2, превышает давление в рабочей полости насо5 96636 са 14, препятствуя утечке газа. С другой стороны, попадание уплотняющей жидкости в рабочую полость насоса 14 исключено работой лабиринтно-вихревого уплотнения 1, на котором полнос тью срабатывается давление, создаваемое встроенным лабиринтным насосом 2. В аварийном режиме при повышении давления в рабочей полости насоса 14 уплотняющая жидкость выдавливается в 16 зазор встроенного лабиринтного насо,са 2, увеличивая длину работающей части его нарезки, т.е. увеличивая величину противодавления в рабочей камере 6. При дальнейшем увеличении 15 давления в рабочей полости насоса 14, когда уплотняюцая жидкость полностью . вытеснена из рабочей камеры 6, происходит закрытие стояночного торцового уплотнения усилием пружин 12 с после- Ю дующим дожатием плавающего поршня 7 давлением в кольцевой камере 10. При остановке насоса по мере снижения числа оборотов вала 5. давление в рабочей камере 6 падает до величины 23 давления в рабочей полости насоса 14 . и усилия от действия пружин 12. С это го момента при дальнейшем снижении числа оборотов неподвижное. кольцо 11 поднимается к вращающемуся кольцу 8, Ми в момент их касания происходит дожатие плавающего .поршня 7 избыточным давлением в рабочей полости насоса 14,так как площадь действия сил на пла"вающий поршень 7 сверху меньше., чем снизу.В результате в эксплуатационныхрежимах работы насоса вал .5 уплотняется созданием противодавления уплот"няющей жидкости в рабочей камере 6,. 46 .которое срабатывается на лабиринтновихревом уплотнении 1, а при пуске, остановке и стоянке работает стояночное торцовое уплотнение: неподвижное 9 6уплотнительное кольцо 11 - вращающееся уплотнительное кольцо 8.Таким образом, предлагаемая конструкция уплотнения вращающегося вала позволяет расширить сФеру применения уплотнения и устранить, необходимость разработки ряда уплотнений для машин различного назначения, что дает положительный экономический эФФект.Формула изобретенияУплотнение вращающегося вала, содержащее лабиринтно-вихревое и стояночное торцовое уплотнение, плавающийпоршень и заполненную уплотняющей жидкостью камеру, соединенную с напором вспомогательного лабиринтного насоса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения протечек уплотняющей жидкости через лабиринтно- вихревое уплотнение и увеличения степени герметизации в различных режимах работы, уплотнение снабжено герметично связанной с валом втулкой, на которой соосно расположены лабиринтно- вихревое уплотнение и вспомогательный лабиринтный насос, поршень подпружинен и является кольцом торцового уплотнения, указанные элементы образуют камеру под плотняощую жидкость, в которой:установлено торцовое стояночное уплотнение, причем обратная сторона поршня соединена с рабочей полостью машины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Голубев А.И, Торцовые уплотнения вращающихся валов. М., "Машиностроение", 1974, с. 8. рис. 1.2. Васильцов ЭЯ. Бесконтактноеуплотнение. Л., "Машиностроение",1974, се 13, рис, 4 д,Авторское свидетельство СССРИ 247 р 87, кл. В 01 У 7/00, 1967КорректорПодписноеР Ма карен ИИПИ Государст по делам изоб 5 Москва И"3-й ППО "Патент",4 Д ектна ЩО илиал и и т Редатор Е. Л Ъф ти т тЗаказ 751350В Сост уренко Гехр Ъти т т т Тира