Уплотнение вала
Иллюстрации
Реферат
УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА, содержащее установленное в корпусе плавающее уплотнительное кольцо, охватывающее вал с дросселирующим зазором и снабженное бандажом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения утечек, бандаж выполнен по крайней мере в виде двух кольцевых буртов заодно с плавающим кольцом, причем при равных диаметрах или ширине буртов ширина нли диаметр каждого последующего из них по ходу рабочей средь1 меньше ширины или диаметра предыдущего , при этом минимальная ширина бурта больше толщины плавающего кольца.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУбЛИК зы) F 16 J 1534
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /
К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3612058/25-08 (22) 22.06.83 (46) 07.10.84. Бюл. № 37 (72) В. А. Марцинковский, В. А. Мельник, И. С. Бережной, Е. В. Бондаренко и Ю. A. Кибец (71) Сумский филиал Харьковского ордена
Ленина политехнического института им. В. И. Ленина (53) 62-762 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 238382, кл. F 16 1 15/34, 1966.
2. Авторское свидетельство СССР № 889987, кл. F 16 J 15/34, 1979 (прототип).
„„SU„„1117417 А (54) (57) УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА, содержащее установленное в корпусе плавающее уплотнительное кольцо, охватывающее вал с дросселирующим зазором и снабженное бандажом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения утечек, бандаж выполнен по крайней мере в виде двух кольцевых буртов заодно с плавающим кольцом, причем при равных диаметрах или ширине буртов ширина или диаметр каждого последующего из них по ходу рабочей среды меньше ширины или диаметра предыдущего, при этом минимальная ширина бурта больше толщины плавающего кольца.
111 741;
Изобретение относится к уilcfoòffèòo,".ын>й ге»никс и может быть использовано « сх>состроении и !со»!пресс(7!7()л роении.
Известно уплот«(ние валы, содержа;цее установленные B кир усе плавающие к(>ль1(3, 0» в!)т ы Е3 ы к) I! L и е в Я л с:3 3 3 О Р 0»1, В ы! I Aл и (11пым в виде кольцевой конфузорной пь)л>, сужаю!цейся в сторону полости с мcfff, ill!)l давлением. Такое у>>лотнение обля L30! Но вышенной жесткостью слоя жидкости п»0рошо центрируется относителы>о валя (! (Недостатками данного уп iurifeiiH>1 яв, я ются технологические сложности вы>полнения конусности на поверхности скольжения с р >.1ницей между входным li вы»одным диымсl рами в несколько микрон или долей миллиметра. А неточная рясточка привод>!! K lip рекосу осей кольца и вала, центриро«япие кольца относительно вала нарушастся. ухудшается качество уплотнения, так кык плавающее кольцо, прижимаясь к валу, ооладает повышенной протечкой из-за постоянного эксцентриситета, т.е. снижается надежность уплотнения и увеличиваются утечки.
Наиболее близким по технической c» III,— ности и достигаемому результату к If pc Lлагаемому является уплотнение вяла, (одержащее установленное в корпусе плавак>щее уплотнительное кольцо, охватывающее вал с дросселирукнцим зазором и снаож(иное бандажом. Кольцо и бандаж выполнены из различных материалов. B извест>гом уплотнении при его работе под действием термоупругих деформаций кольца обеспечивается конфузорность (конусность) дросселирующего зазора в сторону полости и iiH3ким давлением. Для обеспечения конфузорности кольцо из полимерного материалы снабжено бандажом, имеющим переменную толщину, причем коэффициенты те!>ловогo расширения кольца и бандажа рязлп )ны (21, Такое уплотнение имеет Ilo Io>KH f E;Il>fff.f>l эффект только при интенсивном пягрсщ.
При отрицательной температуре прессо«ыя
>юсадка бандажа ослабляется, детали . l()Tff(ни я (ба ндаж и колы!о) рЯ 3!>ел инЯ ((7 Г rl зы счет разницы радиальной 1ес()oр»>к>цпи
i> б>III,IHж If0 0Kàзы«àBT влияния Hcl обр;>з0«;>liIIc кон ф» зирности дроссслп!7»>>опссг(> зызс>рс>. Таким образом, известная конструкция неработоспособна в машинах с широким
L>33ï3çoH0»f температур, например в быстро»одных лопаточных машинах, имеющих диапазон температур от -180 до — 160" С, т (. Смжается ооласть применения известного
; 1 >тн(нlfя
1-.!«, >(> "и. !.риме«ение пг!ыстмясс в срс«!. ()кий гемперятурой и давлением ! (. 111: г(, >и и, гак кяк и»» нр» : ие свойст«ы (.»1 -,е»:.1(1>3гуры тс ряются и при высоки» давлениях возможна экструзия (выдавливание) пластмассы с зазором уплотнения, >то снижает надежность уплотнения.
Цель изобретения повышение надежности и снижение утечек.
Поставлс иная !Lp>!I> достигается тем, что в уплотнении валы, содержащем установленное в корпусе п>лавающее уплотнительное кольцо, охватываю>цее вал с дросселирую:цим зазором и снабженное бандажом, бандаж выполнен !10 крайней мере в виде двух кольцевых буртов заодно с плавающим кольцом, приче»! при равных диаметрах или .IIèðèHå буртов lfiирин3 или диаметр каждоI î последуK)LLLc I 0 из них Ilo ходу рабочей среды»>cf»>fife ширины или диаметра предыдущего, при этом минимальная ширина бурта больше тол>пины плавающего кольца.
Выполи(ние бандажа в виде двух или более кольцевы» буртов, изготовленных зао;Lifo и ii.1ывяющим Koльцом, позволяет 0беспе >ить последнему (кольцу) требуемые упруi !е деформации под действием уплотняемого давления, устранить ог)асность вы»иды его из строя из-за ослабления прессо13(>й ш>садки IlpH снижении температуры работающей мяшинь.". Подбор размеров оуроВ (разная ширина при равны» диаметра» или разные диаметры при равной ширине) обеспечивает снижение жесткости после LIIH» пи»оду рабочей среды, т.е. каждый последующий бурт Ио ходу рабочей среды) деформируется болыпе предыдущего, чем обеспечивается наперед заданная оптимальная конф»узорно ть дроссслирующего зазора.
Это усиливает эффекгг самоцентрирования, г.е, повышается надежность и у»feI>bILI3foTc>3 утечки. Толщина кольца делается меньше минимальной ширины бурта, поэтому она
fIc оказывает суп;ественного влияния на жссткость констр» KLLHH.
1-!я фиг. изображено уплотнение с буртами разной («ирины при равных диаметрах, продольный разрез; на фиг. 2 — уплотнение с б»ртами равной ширины при разных диа>>стра», разрез; >13 фиг. 3 Biiiopa pacnpe LPЛ С I IH и ДЯ БЛ(li H и 110 „ . I È Н(. 11, 13 HB >Of i(BI 0
KOЛЬЦ3.
Уплотне>>пе ва.,>я содерж:-гг пг!3«якнпее колы!о 1, уста«с>«лен«с>е в KB>fcpc 2 корп»сы 1. 1>ындыж 4 выпол>>с и в виде „«у» и fli с>олее коль ге«ых бурти>3 (ребер жссткости), 5C ко>орые изготовлены зас>дно с плывыкнпп.,f колы!ом 1. Bыл, > ох«ятывыстся кс> !i>!K>»1 1 с дроссслир,кнци. >И)«ором 6. (>у()ты 4 при с>диняко«ы»,>иаметрях D имеют рызпуK) ширину .", (Ь > Ь,:» Ь ) (фиг. 1) . .Кроме Tol 0, 5 воз можс и вари ы >и «ы>гол>п I I H H пля «акнцег(7
Knльi1;! 1, о, р гы 4 которого имск)т разные ,Lff3»1c гРы () (Г). + Dg ) l)a I flPI OJ>I II«fh()B()H и;иpHflc Ь ((()III. 2). Б обои» BBÐH3«TB» !ил1117417 щина а. кольца 1 по величине меньше минимальной ширины b бурта 4. За счет такого соотношения размеров буртов 4 обеспечивается снижение жесткости конструкции по ходу рабочей среды, т.е. каждый последующий бурт 4 (по ходу рабочей среды) имеет меньшую жесткость, чем предыдущий. Толщина кольца 1 не оказывает существенного влияния на жесткость конструкции, так как она выбрана меньше минимальной ширины b бурта 4.
Уплотнение работает следующим образом.
При вращении вала 5 рабочая среда дросселируется в зазоре 6, оказывая воздействие на внутреннюю поверхность плавающего кольца 1. Силы, действующие на эту поверхность, уменьшаются по ходу рабочей среды (фиг. 3). Находящаяся в камере 2 рабочая среда оказывает воздействие на наружную поверхность колин
За счет разности давлений в<:и зультирующие силы, которые у и, ниии, ся по направлению потока (К ..- 1 -: Р, обеспечивают требуемые деформ аци .
5 тов 4 и, соответственно. дросселиру;<и>и > зазора 6. Участки кольца 1 без буртин I приобретают волнообразный п рогио, повышает центрирующую способность к»ли ца 1. Со стороны торцового уплотнительиогi> стыка деформация кольца 1 максимальная (происходит уменьшение диаметра), так как результирующая сила возрастает, а жесткость буртов 4 уменьшается. Со стороны полости уплотняемого давления деформация (5 кольца 1 минимальна. Так образуется конфузорность (у. меньшение зазора 6 по направлению утечки), что обеспечивает центрирование кольца 1 по валу 5, а следовательно, повышается надежность уплотнения и снижаются утечки.!
1174)7 . остави ель!О. опискин
Редактор Г. Волкова Гехрел И Верее Корректор И. Чески
Заказ 7174122 Гираж 912 11одписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раусаская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4