Торцевое уплотнение вращающегося вала

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаицкмивикРЕСПУБЛИК ав оо ЯОз( Р 16 7 15/34 Р 04 0 29/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1. Герасимов уплотнения вала ц сорных машин. М., 1971, с. 11, фиг.2 А4е (21) 3536811/25-06 и образующие с корпусом уплотняемую (22) 06.01.83 полость, подключенную при помощи (46) 15.07,84, Бюл. У 26гидролинии к источнику уплотняющей (72) Х.И. Муратов, Л.П. Половникова среды, причем уплотнительные пояски и К.Б. Саранцев втулок взаимодействуют между собой, (71) Ордена Ленина и ордена Трудового . :а уплотнительный поясок кольца расКрасного Знамени производственное " положен на противоположном от полости объединение "Невский завод" им.В.И,Ле- торце кольца и взаимодействует с корнина пусом, о т л и ч а ю ще е с я тем, (53) 62-762(088.8) . что, с целью повышения надежностиБ.Я. Герметичные работы, в корпусе со стороны уплотниентробежных компрес- тельного пояска кольца выполнена доНИИинформтяжмаш, полнительная полость, подключенная1 б, .к источнику уплотняющей среды привторское свидетельство СССР , помощи вспомогательной гидролинии, по заявке В 3408993,кл.16 Х 15/34, и обе гидролинии снабжены отсечными 1982. клапанами, а плавающее кольцо. в . рас- (54)(57) ТОРЦЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮ- . положенным со стороны втулок вторым ЩЕГОСЯ ВАЛА, содержащее корпус, раз- уплотнительным пояском, взаимодеймещенные в нем неподвижную и, вращаю- . ствующнм с корпусом поочередно с пер щуюся втулки иплавающее кольцо, вым пояском. снабженные унлотнительными пояскамиИзобретение относится к уплотни-.тельной технике, в частности к торцевым уплотнениям вращающихся валов.Известно торцевое уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, 5размещенные в нем неподвижную и вращающиеся втулки, снабженные уплотнительными поясками1 .Недостатком известного уплотненияявляется низкая надежность работы,1 Отак как прорыв газа всистему запорной жидКости и в машинный зал можетпривести к возникновению высокой пожаро- и вэрывоопасности.Наиболее близким по технической15сущности и достигаемому результатук изобретению является торцевоеуплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, размещенные в нем неподвижную и вращающуюся втулки и плавающее кольцо, снабженные уплотнительными поясками и образующие с корпусомуплотыяемую полость, подключеннуюпри помощи гидролинии к источнику уплотняющей среды, причем уплотнительные пояски втулок взаимодействуютмежду собой, а уплотнительный поясоккольца расположен на противоположномот полости торце кольца и взаимодействует с корпусам Г 2 3. 30Однако и такое выполнение уплотнения не обеспечивает достаточную надежность его работы.Целью изобретения является повышение надежности работы торцевого уп- З 5лотнения вращающегося вала,. Поставленная цель достигаетсятем, что в торцевом уплотнении вращающегося вала, содержащем корпус,размещенные в ием неподвижную и вращающуюся втулки и плавающее кольцо,снабженные уплотнительными пояскамии образующие с корпусом уплотняемуюполость, подключенную при помощи гидролинии к источнику уплотняющей сре- Юды, причем уплотнительные пояски втулок взаимодействуют между собой, ауплотнительный поясок кольца расположен на противоположном от полости торце кольца и взаимодействует с корпусом, в корпусе со стороны уплотнительного пояска кольца выполнена дополнительная полость, подключенная кисточнику уплотняющей среды при помощи вспомогательной гидролинии, и обегидролинии снабжены отсечными клапанами, а плавающее кольцо - расположенным со стороны втулок вторым уплотни тельным пояском, взаимодействующим с корпусом поочередно с первым пояском.На фиг.1 изображено торцевое уплотнение вращающегося вала; на фиг.2 - торцевое уплотнение опорного подшипника, при аварийной ситуации в результате увеличения зазора между валом и подшипником; на фиг.3 - то же, при аварийной ситуации в результате возникновения зазора между уплотнитель 1 ными поясками втулок, взаимодействующими между собой.Торцевое уплотнение вращающегося вала содержит .корпус 1, размещенные в нем неподвижную и вращающуюся втул" ки 2 и 3 соответственно и плавающее кольцо 4, снабженные уплотнительными поясками 5, б и 7 и образующие с корпусом 1 уплотняемую полость 8, подключенную при помощи гидролинии 9 к источнику 10 уплотняющей среды, причем уплотнительные пояски 5 и 6 втулок 2 и 3 взаимодействуют между собой, а уплотнительный поясок 7 кольца 4 расположен на противоположном от полости 8 торце кольца 4 и взаимодействует с корпусом 1. В корпусе 1 со стороны уплотнительного пояска 7 кольца 4 выполнена дополнительная полость 11, подключенная к источ- нику 10 уплотняющей среды при помощи вспомогательной гидролинии 12 и обе гидролинии 9.и 12 снабжены отсечными клапанами 13 и 14 соответственно а плавающее кольцо 4 - расположенным со стороны втулок 2 и 3 вторым уплотнительным пояском 15, взаимодействующим с корпусом 1 поочередно с первым пояском 7Втулки 2 и 3, контактирующие между собой поясками 5 и 6, вместе с валом 16 образуют полость 17. В корпусе 1 на валу 16 установлен опорный подшипник 18, на трущейся поверхности 19 которого выполнена баббитовая заливка, обеспечивающая минимальный зазор 6 между валом 16 и поверхностью 19 опорного подшипника 18. Корпус 1 уплотнения установлен в статоре 20 и уплотнен по посадочному диаметру уплотнительными элементами 21 и 22.При нормальном режиме работы турбомашины отсечные клапаны 13 и 14 открыты, уплотняющая среда подводится. в полости 8 и 11 по гидролиниям 9 и .12 и имеет давление, превышающее давление уплотняемого газа в полости 17 на величину, определяемую заданным перепадом давления между уплотняющейсо стороны опорного подшипника 18 допускаемой величины при высоком давлении уплотняющей среды в полости 8и атмосферном давлении а полости 11. цу 4 следить за положением оси вала ка 18. При аварии торцевого уплотнения,например, из-за нарушения плотностиконтактирующих уплотнительных поясков 5 и 6 или повреждении уплотнительногоэлемента 22 (фиг,3) давление в полости 8 падает. Это приводит к закрытиюотсечного клапана 13 на гидролинии9, что обеспечивает поддержание давления уплотняющей среды в полости 11 на заданном уровне, превышающем давление уплотняемого газа в полости 17, и исключает прорыв газа в полость11 и укос больших количеств уплотняющей среды в полость 17. Количество между плавающим кольцом 4, втулкой 3 35 40 ретения позволяет повысить надежностьработы уплотнения и эксплуатации агрегатов в целом вследствие повышения качества и мобильности выполнения ре" монтных работ, улучшения культуры обслуживания машин, сокращения сроков ремонтов, повышения долговечности50 опорных узлов и элементов маслосисте- мыо 11 ОЗО 3 О4жидкостью и уплотняемым газом соот- среды и, следовательно, в машинныйветственно в полостях 8 и 17. Незна- зал. Выполнение на плавающем кольцечительная часть уплотняющей среды 4 торцевого уплотнительного пояска 7перетекает через зазор между уплотнительными поясками 5 и 6 неподвижной 5 .обеспечивает снижение силы прижатиявтулки 2 и вращающейся втулки 3 из плавающего кольца 4 к корпусу 1 дополости 8 в полость 17 в. направленииот периферии к центру уплотнения иотводится из полости 17 на регенерацию и дегазацию.10 Это сохраняет радиальную подвижностьВ осевом зазоре между плавающимплавающего кольца 4, позволяет колькольцом 4 и вращающейся втулкой 3часть уплотняющей среды вовлекается . 16, смещающейся иэ-за увеличения эа-,во вращение. Это приводит к тому, зора при аварии опорного подшипничто давление уплотняющей среды взоне сопряжения плавающего кольца 4и втулки 3 понижается и становитсяменьше давления уплотняющей среды вполости 11. При этом кольцо 4 поддействием этого перепада давления 20сдвигается в осевом направлении иприжимается уплотнительным пояском 15к корпусу 1, что дополнительно уплотняет полость 8 и способствуетподдержанию перепада давления между 25полостями 8 и 11 на уровне, обеспечивающем перетечки уплотняющей средыиз полости 11 в полость 8 через зазор мезуу плавающим кольцом 4 и вращающейся втулкой 3 в количестве, не протечек уплотняющей среды из полособходимом и достаточном для нормаль- . ти 11 в полости 8 и 17 в этом случаеного теплового режима работы. кольца 4 . определяется фактическим зазоромПри аварии опорного подшипника 18,например, из-за выплавления баббито- и перепадом давления между полостямивой заливки трущейся поверхности 19, 11 и 17, Сохранение и автоматическоерезко увеличивается зазор Ь между ва- поддержание давления в полости 11лом 16 и подшипником 18 (фиг.2), дав- обеспечивает также нормапьную работуление в полости 11 падает. Появивпяй- опорного подшипника 18 при выходе изся перепад давления между полостями строя торцевого уплотнения, локали 8 и 11 сдвигаетплавающее кольцо 4 в зируя аварийный процесс в пределахосевом направлении в сторону опорного одного узла.подшипника 18 до упора уплотнительно.- , Таким-образом, использование изобго торцевого пояска 7 в корпус 1.Одновременно закрывается отсечной. клапан 14 на гидролинии 12 и предотвращается сброс давления из полости 8.Это сохраняет перепад давления междууплотняющей средой в полости 8 и удлотняемым газом в полости 17 в заданном.диапазоне, что полностью исключаетпрорыв газа в систему уплотняющей .1103030 Составитель Н. Фетисоваактор Л, Повхан Техред Т. Дубинчак Коррек Ильин аказ 4928 илиал ППП "Патент тная, 4 город, ул Тираж 913НИИПИ Государствепо делам изобрет35, Москва, И,Р Подписноого .комитета СССРий и открытийушская наб., д, 4/5