Щелевое уплотнение

Щелевое уплотнение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в центробежных насосах и компрессорах. Цель изобретения - повышение надежности работы путем расширения области динамической устойчивости вала и уменьшения его колебаний. Уплотнение содержит втулку, охватывающую вал с образованием дросселирующей щели, разделяющей зоны высокого и низкого давления. На торце втулки со стороны зоны высокого давления жестко установлено или выполнено зацело со втулкой упругое кольцо, внутренний диаметр которого равен внутреннему диаметру втулки. На кольце могут быть выполнены продольные разрезы. При эксцентричном расположении вала упругое кольцо за счет разности давлений в зонах щели деформируется с образованием конфузорных и диффузорных участков зазоров в щели, что повышает упругие демпфирующие силы и уменьшает циркуляционную силу. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК

„„SU„„1521971

А1 (51)4 Е 16 1 15/44

ВСЕСО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I (21) 4370849/31-29 (22) 01.02.88 (46) 15.11.89. Бюл. ¹ 42 (71) Сумской филиал Харьковского политехнического института им. В.И.Ленина (72) И.Н.Беда, В.А.Марцинковский, А.А.Башкина и А.Е.Чернов (53) 62.762(088.8) (56) Марцинковский В.А. Бесконтактные уплотнения роторных машин. M.:

Машиностроение, 1980,с.79, рис.24. (54) ЩЕЛЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в центробежных насосах и компрессорах. Цель изобретения— повышение надежности работы путем расширения области динамической усИзобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в центробежных, насосах и компрессорах.

Цель изобретения — повышение надежности работы путем расширения области динамической устойчивости вала и уменьшения амплитуды его колебаний.

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое уплотнение; на фиг.2 разрез А-А на фиг. I на фиг,3 — продольные разрезы на упругом кольце; на фиг.4 — эоны распределения давления в плоскости разреза А-А.

Щелевое уплотнение содержит втулку 1, охватывающую вал 2 с образованием дросселирующей щели 3, раздес тойчивости вала и уменьшения его колебаний. Уплотнение содержит втулку, охватывающую вал с образованием дросселирующей щели, разделяющей зоны высокого и низкого давления. На торце втулки со стороны зоны высокого давления жестко установлено или выполнено эацело со втулкой упругое кольцо, внутренний диаметр которого равен внутреннему диаметру втулки. На кольце могут быть выполнены продольные разрезы. При эксцентричном расположении вала упругое кольцо за счет разности давлений в зонах щели деформируется с образованием конфузорных и диффузорных участков зазоров в щели, что повышает упругие демпфирующие силы и уменьшает циркуляци- онную силу. 3 э.п. ф-лы, 4 ил. ляющей зоны 4 и 5 соответственно высокого и низкого давления. На торце втулки 1 со стороны эоны 4 высокого давления жестко установлено или выполнено зацело с втулкой упругое кольцо 6,внутренний диаметр которого равен внутреннему диаметру втулки. Упругое кольцо 6 при выполнении эацело с втулкой 1 выполнено с наружным диаметром, меньшим чем у втулки, при этом величина наружного диаметра кольца выбирается иэ условия обеспечения упругих его свойств °

Упругое кольцо 6 может быть выполнено из другого, более упругого материала, нежели втулка 1.

Упругое кольцо 6 может быть выполнено с продольными разрезами

1521971, 7, разделяющими его на отдельные лепестки.

Уплотнение работает следующим об, разом.

Рабочая среда под воздействием перепада давления дросселируется в щели 3 ° При осесимметричном расположении вала 2 давление в диаметрально противоположных точках щели 3

10 одинаково, поэтому упругое кольцо 6 занимает также осесимметричное положение. В случае, когда вращающийся с угловой скоростью у вал имеет эксцентриситет р и прецессирует с угловой скоростью Я, указанное выше равновесие нарушается и в зонах дросселирующей щели 3 давления будут различны. При расположении вала 2 и втулки 1, изображенном на фиг,4, давление в зоне 8 будет больше, чем давление в зоне 9 за счет эксцентричного расположения вала, а давление в зоне 10 будет больше, чем давление в зоне 11 за счет прецессионного движения вала.

Давление рабочей среды деформирует упругое кольцо б, увеличивая радиальный зазор уплотнения на входном участке дросселирующей щели 3 в зонах 8 и 10 более высокого давления, при этом в этих зонах щель -3 по длине уплотнения становится конфузорной.

Конфузорность ведет к уменьшению скорости рабочей среды,что влечет уменьшение входных потерь, т.е.

35 к увеличению давления в данных зонах. В зонах 9 и 11 образовываются диффузорные по длине зазоры за счет обжатия упругого кольца 6 высоким давлением зоны 4, в этих диффузорных осевых зазорах осевая скорость рабочей среды увеличивается, что приводит к увеличению входных потерь, т.е. к уменьшению давления в зонах 9 и 11.

Таким образом, деформация упругого кольца 6 повышает давление в зонах 8 и 10 и понижает давление в зонах 9 и 11. Следовательно, разность давлений в диаметрально противоположных точках щели 3 увеличивается, что приводит к увеличению сил, направленных из зоны 8 в зону 9, и из зоны 10 в зону 11, т.е. к увеличению упругих демпфирующих сил и уменьшению циркуляционной силы, причем продольные разрезы 7 уменьшают закрутку потока на входе, что обеспечивает расширение области динамической устойчивости вала за счет увеличения собственной частоты колебаний вала и уменьшения закрутки потока на входе, повышая тем самым надежность работы уплотнения.

Формула и з обретения

1. Щелевое уплотнение, содержащее втулку, охватывающую вал с обра! зованием дросселирующей щели, разделяющей зоны высокого и низкого давления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы путем расширения области динамической устойчивости вала и уменьшения амплитуды его колебаний, втулка снабжена упругим коль" цом, расположенным на ее торце со стороны зоны высокого давления,при этом внутренние диаметры втулки и кольца равны.

2. Уплотнение по п.1 о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что кольцо выполнено зацело с втулкой, при этом его наружный диаметр меньше наружного диаметра втулки, 3. Уплотнение по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что кольцо выполнено из более упругого материала, нежели втулка, и жестко соединено с ней.

4. Уплотнение по пп.1-3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что на кольце выполнены продольные разрезы.

1521971

1521971

Составитель Г.Щуренко

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Т.Палий

Редактор 10,Середа

Заказ 6930/34 Тираж 721 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"„ г. Ужгород, ул. Гагарина, 101