Торцевое уплотнение вращающегося вала

Торцевое уплотнение вращающегося вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ТОРЦЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАННЩЕГОСЯ ВАЛА, содержащее корпус, размещенные в нем неподвижную и вр ащающуюся втулки и плавающее кольцо, снабженные уплотнительными поясками и образующие с корпусом уплотняемую полость, подключенную при помощи гидролинии к источнику, уплотняющей средь, причем уплотнительные пояски втулок взаимодействуют мевду собой, а уплотнительный поясок кольца расположен на противоположном от полости торце кольца и взаимодействует с корпусом , о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в корпусе со стороны уплотнительного пояска кольца выполнена дополнительная полость, подключенная к источнику уплотняющей среды при помощи вспомогательной гвдройинии, и обе ГИДРОЛИНИИ снабжены отсечными клапанами, а плавающее кольцо - расО ) положенным со стороны втулок вторым уплотнительным пояском, взаимодейс ствующим с корпусом поочередно с первым пояском. :о о 00 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО,ИЦ

РЕСПУБЛИК

a!9 au

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ (21) 3536811/25-06 (22) 06.01.83 (46) 15.07.84. Бюл. N 26 (72) Х.И. Муратов, Л.П. Половникова и К.Б. Саранцев (71) Ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени производственное.. объединение "Невский завод" нм.В.И.Ленина (53) 62-762(088.8) (56) 1. Герасимов Б.Я. Герметичные уплотнения вала центробежных компрессорных машин. М., НИИинформтяжмаш, 1971 ° с. 11, фиг, 1б.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3408993,кл. Р 16 3 15/34..

1982. (54)(57) ТОРЦЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮ .

ЩЕГОСЯ ВАЛА, содержащее корпус, yasмещенные в нем неподвижную и вращающуюся втулки и плавающее кольцо, снабженные у поясками

gyp F 16 J 15/34 F 04 D 29/10

\ и и образующие с корпусом уплотняемую полость, подключенную при помощи гидролинии к источнику. уплотняющей среды, причем уплотнительные пояски втулок взаимодействуют между собой, :а уплотнительный поясок кольца расположен на противоположном от полости торце кольца и.взаимодействует с корпусом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в корпусе со стороны уплотнительного пояска кольца выполнена дополнительная полость, подключенная к источнику уплотняющей среды при помощи вспомогательной гидролинии, и обе гидролинии снабжены отсечными Я клапанами, а плавающее кольцо. †. расположенным со стороны втулок вторым уплотнительным пояском, взаимодействующим с корпусом поочередно с первым пояском, 8

1103030

Изобретение относится к уплотни-. тельной технике, в частности к торцевым уплотнениям вращающихся валов.

Известно торцевое уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, размещенные в нем неподвижную и вращающиеся втулки, снабженные уплотнительными поясками $1 ).

Недостатком известного уплотнения является низкая надежность работы, 10 так как прорыв газа в систему запорной жидКости и в машинный зал может привести к возникновению высокой пожаро- и вэрывоопасности.

Наиболее близким по технической

15 сущности и достигаемому результату к изобретению является торцевое уплотнение вращающегося вала, содер жащее корпус, размещенные в нем неподвижную и вращающуюся втулки и пла- 20 вающее кольцо, снабженные уплотнительными поясками и образующие с корпусом уплотыяемую полость, подключенную при помощи гидролинии к источнику уплотняющей среды, причем уплотнительные пояски втулок взаимодействуют между собой, а уплотнительный поясок кольца расположен на противоположном от полости торце кольца и взаимодействует с корпусам 52 3. 30

Однако и такое выполнение уплотнения не обеспечивает достаточную надежность его работы.

Целью изобретения является повышение надежности работы торцевого уп- З лотнения вращающегося вала, . Поставленная цель достигается тем, что в торцевом уплотнении вращающегося вала, содержащем корпус, размещенные в ием неподвижную и враща- 40 ющуюся втулки и плавающее кольцо, снабженные уплотнительными поясками и образующие с корпусом уплотняемую полость, подключенную при помощи гидролинии к источнику уплотняющей среды, причем уплотнительные пояски втулок взаимодействуют между собой, а уплотнительный поясок кольца расположен на противоположном от полости торце кольца и взаимодействует с корпусом, в корпусе со стороны уплотнительного пояска кольца выполнена дополнительная полость, подключенная к источнику уплотняющей среды при помощи вспомогательной гидролинии, и обе гидролинии 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 уплотнительными 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 7 °

Втулки 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 h 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 уплотняющей со стороны опорного подшипника 18 допускаемой величины при высоком давлении уплотняющей среды в полости 8 и атмосферном давлении а полости 11. цу 4 следить за положением оси вала

15 ка 18.

При аварии торцевого уплотнения, например, из-за нарушения плотности контактирующих уплотнительных поясков

5 и 6 или повреждении уплотнительного элемента 22 (фиг.3) давление в полости 8 падает. Это приводит к закрытию отсечного клапана 13 на гидролинии

9, что обеспечивает поддержание давления уплотняющей среды в полости 11 на заданном уровне, превышающем давление уплотняемого газа в полости

17, и исключает прорыв газа в полость

11 и укос больших количеств уплотняющей среды в полость 17. Количество между плавающим кольцом 4, втулкой 3

40 ретения позволяет повысить надежность работы уплотнения и эксплуатации агрегатов в целом вследствие повышения качества и мобильности выполнения реMoHTHblx работ, улучшения культуры обслуживания машин, сокращения сроков ремонтов, повышения долговечности

5О опорных узлов и элементов маслосистемыо

11ОЗОЗО

4 жидкостью и уплотняемым газом соот- среды и, следовательно, в машинный ветственно в полостях 8 и 17. Незна- зал. Выполнение на плавающем кольце чительная часть уплотняющей среды 4 торцевого уплотнительного пояска 7 перетекает через зазор между уплотнительными поясками 5 и 6 неподвижной 5 .обеспечивает снижение силы прижатия втулки 2 и вращающейся втулки 3 из плавающего кольца 4 к корпусу 1 до полости 8 в полость 17 в- направлении от периферии к центру уплотнения и отводится из полости 17 на регенерацию и дегазацию. Это сохраняет радиальную подвижность

В осевом зазоре между плавающим ° плавающего кольца 4, позволяет колькольцом 4 и вращающейся втулкой 3 часть уплотняющей среды вовлекается 16, смещающейся иэ-за увеличения эа-, во вращение. Это приводит к тому, зора при аварии опорного подшипничто давление уплотняющей среды в зоне сопряжения плавающего кольца 4 и втулки 3 понижается и становится меньше давления уплотняющей среды в полости 11. При этом кольцо 4 под действием этого перепада давления сдвигается в осевом направлении и прижимается уплотнительным пояском 15 к корпусу 1, что дополнительно уплотняет полость 8 и способствует поддержани перепада давления между 25 полостями 8 и 11 на уровне, обеспечивающем перетечки уплотняющей среды

l из полости 11 в полость 8 через зазор между плавающим кольцом 4 и вращающейся втулкой 3 в количестве, не- ЗО протечек уплотняющей среды из полособходимом и достаточном для нормаль- . ти 11 в полости 8 и 17 в этом случае ного теплового режима работы. кольца 4 . определяется фактическим зазором

При аварии опорного подшипника 18, например, из-за выплавления баббито- и перепадом давления между полостями вой заливки трущейся поверхности 19, 11 и 17. Сохранение и автоматическое резко увеличивается зазор h между sa- поддержание давления в полости 11 лом 16 и подшипником 18 (фиг.2), дав- обеспечивает также нормапьную работу ление в полости 11 падает. Появивший- опорного подшипника 18 при выходе из ся перепад давления между полостями строя торцевого уплотнения, локали8 и 11 сдвигает плавающее кольцо 4 в зируя аварийный процесс в пределах

1 осевом направлении в сторону опорного одного узла» подшипника 18 до упора уплотнительно=, Таким образом, использование изоб

ro торцевого пояска 7 в корпус 1.

Одновременно закрывается отсечной . клапан 14 на гидролинии 12 и предотв- 45 ращается сброс давления из полости 8.

Это сохраняет перепад давления между уплотняющей средой в полости 8 и уплотняемым газом в полости 17 в заданном диапазоне, что полностью исключает прорыв газа в систему уплотняющей .

1103030

1 103030

1103030

Составитель Н. Фетисова

Редактор Л. Повхан Техред Т. Дубинчак

КоРРектоР А. Ильин

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4928/27 . Тираж 913 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35,Раушская наб., д. 4/5