Уплотнительный узел вала

.,8)Р 331904 4, 1983. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 154) УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ВАЛА(57) Изобретение относится к области энергетического арматуростроенияи предназначено преимущественно киспользованию в арматуре, применяемой для установок АЭС, а также можетбыть использовано в машиностроении,судостроении и др. отрасгях народногхозяйства для создания дублирующегоуплотнения по валу., Позволяет повысить безопасность в обслуживании инадежность в работе уплотнения валапутем обеспечения прямого включениядополнительно образованного каналаотвода протечек только на время действия вспомогательного уплотнениявала с использованием ;,ля этогоэлемента памяти в качестве инициативно-приводного устройства. Во внут Изобретение относится преимущественно к арматуростроению и предназначается для создания у;1 лотнения по валу в арматуре, подлежащей к использованию на энергетических установках АЭС, которое позволяет повысить безопасность в обслуживании и надежность в работе уплотнения путе 1; обеспечения прямого включения допол2ренней полости 20 образованной гибкоупругой мембраной 14, размещено инициативно приводное устройство с элементом 21 памяти, выполненным в видекольца, продольная ось которого размещена параллельно валу 5 и при нагреве, например, посредством электронагревателя 22 трансформирующимсяпо поперечному сечению в цилиндрическую форму, Между двух радиальноконусных поверхностей 16 выполненарадиальная расточка 23 и образовандополнительный канал 24, в которомрасположен нормально-закрытый клапан27, уплотняющий седло 28 канала досрабатывания устройства. Канал 24сообщается с каналом 19 через промежуточные проходы 29. После достижения элементом 21 памяти, выполненным, например, из сплава никель-титан, температуры изменения его формы,поперечное сечение трансформируется в кольцевое и при этом гибкоуп руга я мемб рана 1 4, после отслеживания новой формы элемента памятибудет поджата к с едлов ым пов ерхностям 15, в результате чего и образуется вспомогательное уплотнение повалу 5, 6 ил,нительного канала отвода протечек тОлько на время действия его вспомогательного уплотнения с использованием для этого элемента памяти в качестве инициативно-приводного устройства,Целью изобретения является повышение безопасности в обслуживании и надежности в работе уплотнения ва 1438340ла путем обеспечения прямого включе"ния дополнит ель но об ра з ов а нног о ка нала отв ода протеч ек только на в рем ядействия вспомогательного уплотненияпо валу.На фиг, 1 изображен уплотнительный узел нала в положении после сраибатывания, продольный разрез; нафиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на 10фиг. 3 - узел 1 на фиг, 1; на фиг4 узел 11 на Фиг. 3; на фиг. 5 - поперечный разрез Б-Б на фиг, 1нафиг, 6 - узел 111 на фиг. 1, в положении "до срабатывания", 15Уплотнительный узел вала(см. Фиг, 1) содержит корпус 1 и корпусные детали основание 2, вставку3 и крьппку 4, в которых размещенвал 5 с втулкой б, закрепляемой на 20нем гайкой 7 и фиксируемой шпонкой 8,Вал 5 имеет основное уплотнение,состоящее из сальниковой набивки 9,поджимаемой грунд-буксой 10, и торцовых колец 11,12, соответственно раэмещенных во втулке б и обойме 13, атакже вспомогательное уплотнение,выполняемое гибко-упругой мембраной14 по двум контактньм поверхностям,образованным седловыми (контактными) 30кромками .15 на радиально-конусныхповерхностях 1 6,. Кольцо 12 через обойму 13, перемещаемую по штырям 17 и уплотненную повставке 3, продольно поджимается,посредством пружин 18 к кольцу 11втулки 6.Канал 19, выполненный для отводавозможных протечек рабочей среды(например газа) между кольцами 1 40и 12, сообщается через штуцер вставки 3 со специальной системой сборапротечек на чертеже не показанной. Бо внутренней полости 20, образованной гибко-упругой мембраной 14 (герметично уплотненной по основа нию 2 или втулке 6 в зависимости от исполнения) размещено инициативно- приводное устройство с элементом 21 памяти, выполнеиньм в ниде кольца обладающего в поперечном сечении прямоугольно-эллипсной формой (см. Фиг. 4 и б), длинная ось которой размещена параллельно валу 5 и при нагреве, например, посредством55 электронагревателя 22, трансформирующимся по поперечному сечению в цилиндрическую форму (см, Фиг. 1 и 3). Между двух радиальных конусныхповерхностей 16 выполнена радиальнаярасточка 23 и образован 1 ополнительный канал 24 (для отвода возможныхпротечек по вспомогательному уплотнению вала), в котором расположенс пружиной 25 и винтом 26 нормальнозакрытый клапан 27, уплотняющий седло 28 канала 24 до срабатывания устройства,Канал 24 сообщается с каналом 19через промежуточные проходы 29, Элемент 21 памяти при-необходимости,комплектуется пружинньм цилиндрическим кольцом 30, устанавливаемым воФвнутренней полости 20 (см, фиг. 3и 4),На Фиг. 3 и 4 изображен дополнительный вариант исполнения уплотнительного узла вала, который позволяет сократить число корпусных деталей, объединяя основание 2 с корпусом 1 в одно целое, а также разместить гибко-упругую мембрану 14 с элементом 21 памяти на втулке 6 вала 5и перенести дополнительный канал 24отвода протечек, с располокенньм внем нормально закрытьм клапаном 27,в корпус 1 при условии установкинагревателя 22 во втулке 6 и введения скользящего электроконтакта 31,Работа уплотнительного узла валана создание вспомогательного уплотнения по нему, в случае необходимости (при возникновении аварийной ситуации - негерметичности его основного уплотнения, например, сальника 9), начинается с подачи управляющего сигнала на включение нагревателя 22,После достижения элементов 21.памяти, выполненньм, например, изсплава никель-титан, температурыизменения формы, поперечное сечениепоследнего из прямоугольно-эллипсного трансформируется в кольцевое,при этом гибкоупругая мембрана 14,выполненная, например, из термостойкой резины марки ИРП, после отслеживания новой Формы элемента памяти (с учетом растяжения мембраны)будет поджата к контактньм поверхностям, в результате чего и образуетсявспомогательное уплотнение по валу 5кинематического взаимодействия с золотником нормально закрытого клапана 27 открывает его и, тем самым,сообщает дополнительный канал 24 (через промежуточные проходы 29) с каналом 19, соединенным с системойотвода протечек.Во время работы вспомогательногоуплотнения вала температура изменения формы элемента памяти поддерживается следящей системой автоматически, состоящей из термопреобразователя (термометра)размещенного врайоне элемента памяти, и реле включения-выклочения, связанного с нагревателем (следящая система на чертеже не показана),Включение вспомогательного уплотнения в уплотнительном узле вала(после ликвидации аварии, т,е. восстановления основного его уплотнения,например, путем поднабавки или замены сальника 9) производится посредством отключения нагревателя 22.При необходимости, для ускоренияостывания после отклочения нагревателя 22, в конструкцию устройства(в районе нагревателя) рекомендуетсяразйестить термоспай с организациейподачи на него электронапряжения,т,е. организовать термохолодильник.После остывания элемента 21 памяти ниже температуры изменения формы, поперечное сечение последнегоиз кольцевого трансформируется в прямоугольно-эллипсное и при этом гибкоупругая мембрана 14 после отслежи. вания новой формы элемента памяти(с учетом возвращения мембраны поддействием упругих сил ее материала кпервоначальной форме) отойдет отконтактных поверхностей в результате чего снимается вспомогательноеуплотнение по валу 5.Одновременно с этим элемент 21памяти совместно с мембраной 14 отходит от золотника нормально закрытого клапана 27, который в результа"те этого и под действием его пружин25 уплотнится по седлу 28 и тем самьм перекроет дополнительный канал24 и обеспечит отсечение канала 19,отводящего протечки (в противномслучае отводились бы уже не протечки,а сама рабочая среда, так как вспомогательное уплотнение уже раскрылась ),Формула изобретенияУплотнительный узел вала преимущественно для арматуры энергетических установок, содержащий корпус иразмещенный в его деталях вал с основньм уплотнением, а также инициативно-приводное устройство с вспомогательньм по валу уплотнением, имеющим загерметизированную от рабочейсреды внутреннюю полость, образованную гибко-упругой мембраной, взаимодействующей с контактной поверхностью, и канал отвода протечек, о т -личающийс я тем, что, сцелью повышения безопасности в обслуживании и надежности в работеуплотнения вала, инициативно-приводное устройство выполнено в виде уста новленного во внутренней полости элемента памяти в форме полого кольца,охватывающего вал, при этом продольная ось поперечного сечения кольцарасположена параллельно оси вала ипревышает поперечную и ось нагревателя, при этом контактная поверхностьвыполнена в виде радиально-конусныхповерхностей с седловьми кромкамиу их вершин; между этими поверхно стями выполнена радиальная расточка, причем расточка сообщена с каналом отвода протечек дополнительньм каналом, в котором установленнормально закрытый запорный клапан, 45 а элемент памяти размещен с возможностью взаимодействия непосредственно через мембрану с золотником упомянутого клапана.//Гд Составитель А, ЛычковаТехред М. Мор гентал Корректор Шишко ак рняк при ГКНТ СССР рытия 4/5оизводственно-иэдательский комбинат "Патент", г, Уиц ород Гагарина Заказ 3328 НИИПИ Государственно 11303Тираж 5 б 8 комитета по нз Москва, Е 35,Подпнспоеретениям и откушская наб., д