SU1122849A1 - Охлаждаемое комбинированное уплотнение - Google Patents

Abstract

ОХЛАЖДАЕМОЕ КОМБИНИРОВАННОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее манжету с выступом над уплотн ющей кромкой, торцовое уплотнение, состо щее из опорной и подпружиненной втулок, одна из которых установлена на валу, а друга  - в корпусе, и систему охлаждени , соедин ющую источник давлени  с полостью торцового уплотнени , отличающеес  тем, что, с целью повыщ.ени  надежности и ресурса работы за счет регулировани  усили  поджати  уплотнительных элементов в зависимости от режима работы комбинированного уплотнени , в корпусе концентрично валу установлена пола  втулка, на наружной поверхности которой установлена с возможностью перемещени  в осевом направлении подпружиненна  втулка, а опорна  втулка выполнена разъемной из двух частей , причем в одной установлена манжета, контактирующа  с наружной поверхностью полой втулки, а друга  имеет внутренний конический участок и . обратно подпружинена с возможностью взаимодействи  с выступом манжеты, при этом в корпусе установлены плунжеры с расточками, в которые вход т упругие элементы подпружиненной втулки, и полост ми, которые соединены посредством каналов с системой охлаждени , сообщающей также полость полой втулки с полостью торцового уплотнени . 1чЭ to оо со

Description

Изобретение относитс  к насосостроению, а именно к уплотнени м валов турбонасосных агрегатов двигателей.

Известны торцовые охлаждаемые уплотнени , содержащие опорную и подпружиненную втулки и систему охлаждени  с каналами по наружным поверхност м втулок 1. Однако в таких уплотнени х нет прокачки компонента через тело подпружиненной втулки и кольца, в них нет системы регулировани  величины поджати  кольца к втулке .в соответствии с режимом работы, что снижает надежность и ресурс работы. Известно охлаждаемое комбинированное уплотнение, содержащее манжету с выступом над уплотн ющей кромкой, торцовое уплотнение., состо щее из опорной и подпружиненной втулок, одна из которых установлена на валу, а друга  - в корпусе, и систему охлаждени , соедин ющую источник давлени  с полостью торцового уплотнени  2.

Однако в данном уплотнении низка  надежность в работе и .мал ресурс работы из-за отсутстви  системы регулировани  величины усили  прижати  уплотнительного кольца к опорной втулке в соответствии с режимом работы. В нем усилие пожати  одинаковое как на малых режимах, где величина уплотн емого давлени  мала, так и на повышенных режимах, где давление велико . Усилие же поджати  делаетс  таким больщим, чтобы на максимальных режимах не было течи. Тогда на минимальных режимах холостого хода, где нет в этом необходимости , кольцо, максимально поджатое, также усиленно изнашиваетс , что приводит к сокращению ресурса работы, преждевременным поломкам, снижению надежности . В нем система охлаждени  находитс  на некотором удалении от трущейс  пары, где максимум выделени  тепла, узел плохо охлаждаетс , что приводит к повышенному износу нары, снижению ресурса и надежности работы.

Целью изобретени   вл етс  повыщение надежности и ресурса работы за счет регулировани  усили  поджати  уплотнительных элементов в зависи.мости от режи.ма работы комбинированного уплотнени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в охлаждаемом комбинированном уплотнении , содержащем манжету с выступом над уплотн ющей кромкой, торцовое уплотнение , состо щее из опорной и подпружиненной втулок, одна из которых установлена на валу, а друга  - в корпусе, и систему охлаждени , соедин ющую источник давлени  с полостью торцового уплотнени , в корпусе концентрично валу установлена пола  втулка, на наружной поверхности которой установлена с возможностью перемещени  в осевом направлении подпружиненна  втулка, а опорна  втулка выполнена

разъе.мной из двух частей, причем в одной установлена манжета., контактирующа  с наружной поверхностью полой втулки, а друга  имеет внутренний конический участок и обратно подпружинена с возможностью взаимодействи  с выступом манжеты, при этом в корпусе установлены плунжеры с расточками , в которые вход т упругие элементы подпружиненной втулки, и полост ми , которые соединены посредство.м каналов с системой охлаждени , сообщающей также полость полой втулки с полостью торцового уплотнени .

На фиг. 1 показано уплотнение, обш.ин вид; на фиг. 2 - fo же, при изменении

5 перепада давлени ; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 (по выступу корпуса уплотнений с каналами дл  подвода и отвода охлаждающего компонента).

На валу I установлена опорна  втулка торцового уплотнени , состо ща  .чз опор ного диска 2 и опорной втулки 3, подпружиненной с возможностью осевых перемещений, а между ними установлена тарельчата  пружина 4. В опорном диске 2 закреплена манжета 5 с выступом 6 над уплотн ющей кром5 кой Втулка 3 снабжена выступом с внутренней конической поверхностью 7, наклонной к оси уплотнени . К. опорной втулке 3 прижато уплотнительное кольцо 8, имеющее кольцевую канавку 9 и закрепленное в подпружиненной втулке 10, снабженной

кольцевой канавкой 11. На торце втулки 10 имеютс  расточки, в которые устанЪвлены

пружины 12, вторые концы которых вход т в расточки плунжеров 13, раз.мещенных в отверсти х корпуса 14 уплотнений, уста5 новленного в корпусе 15 насоса. Корпус 14 уплотнений имеет полую втулку, образованную кольцом и кольцевым выступом 16, по которому центрируютс  уплотн юща  кромка манжеты 5 и через кольца подпружиненна  втулка 10. В зоне канавки 11 на высту не 16 имеютс  отверсти  17, соедин ющие канавку 11 с каналами в кольце 18. Кольцо 18 имеет под уплотн ющей кромкой манжеты 5 кольцевую замкнутую полость 19, соединенную каналами 20 с каналами 21

5 в корпусе 14, которые соединены с отверсти ми 22 в корпусе 15, служащи.ми дл  подвода компонента 23 из одной из ступеней насоса. В корпусе 14 имеютс  отверсти  24, соедин ющие полость плунжеров 13 с каналами 21. В кольце 18 имеютс  каналы

0 25, соедин ющие полость 19 с отверсти ми 17 в выступе 16. На валу 1 установлена турбина 26.

Во врем  работы уплотнени  в составе турбонасосного агрегата манжета 5 уплот н ющей кромкой охватывает с нат гом выступ 16 корпуса 14 и обеспечивает герметичность на малых режимах работы. В это же врем  пружины 2 через втулку 10 прижимают кольцо 8 к втулке 3, обеспечива  герметичность в торцовом уплотнении. На выходе после одной из ступеней насоса отбираетс  часть компонента 23 и по кана лам подаетс  в каналы 21, откуда по кана1ам 20 компонент поступает в полость ly, ч полн ет эту полость, а затем по каналам 2 и отверс/и м 17 подаетс  в кольцевую канавку 11. из нее по отверсти м во втулке 10 и кольце 8 компонент поступает в канавку 9, из которой по радиальным пазам в кольце 8 выходит в полость корпуса уплотнений По всему пути следовани  компонент 23 омьшает стенки деталей, отбирает тето и надежно охлаждает их. Под кромкой майжеты охлаждение «беспечива етс  по всей окружности с непрерывной сменой компонента. Компонент проходит внутри подпружиненной втулки 10 внутри кольца 8, обеспечива  их надежное охлаждение с непрерывным протоком компонента. Величина усили  от пружин12 и величина нат га кромки манжеты делаютс  такими малыми, чтобы обеспечивалась герметичность только на малых ре }{имах работы. увеличением режима работы возрастает ветчина давлени  за насосами. Повышенное давление поступает и в каналы 21, откуда по отверсГи м 24 поступает в полость плунжеров 13 и сжимает пружины 12, увеличива  силу поджати . втулки 10 к втулке 3

« 7 17IS J2 16 /J 2

20 величенна  сила прижати  втулки 3 сжиает пружину 4. и втулка 3 перемащаетс  в торону манжеты 5, при этом скосом нажимает на выступ 6 манжеты и увелич ивает силу обжати  уплотнительной кромкой манжеты выступа 16. Чем выше режим, тем больше давление компонента 23, тем больше величина перемещений плунжеров 13, сжимающих пружины 12, увеличиваетс - сила прижати  кольца 8 к втулке 3, больше ве личины перемещений втулки 3, прижати  скоса к выступу 6 и нат га кромки, больше герметичност как по торцовым, так и по манжетному уплотнени м. При снижении режима работы давление за насосами падает, уменьшаетс  и величина давлени , которое надо уплотн ть. При этом падает давление в полости плунжеров и уменьшаетс  величина нат га манжеты и прижатие кольца. Таким образом, обеспечиваетс  герметизаци  в полном соответствии с режимом работы и слабое прижатие на малых режимах, что уменьшает износ по манжете и кольцу, увеличиваетс  ресурс работы и повышаетс  надежность работы. Обеспечиваетс  надежное охлаждение как уплотнительной кромки манжеты, так и уплотнительного кольца, что уменьшает их износы, увеличивает ресурс работы и повышает надежность раОоты .

Claims (1)

1. ОХЛАЖДАЕМОЕ КОМБИНИРОВАННОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее манжету с выступом над уплотняющей кромкой, торцовое уплотнение, состоящее из опорной и подпружиненной втулок, одна из которых установлена на валу, а другая — в корпусе, и систему охлаждения, соединяющую источник давления с полостью торцового уплотнения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и ресурса работы за счет регулирования усилия поджатия уплотнительных элементов в зависимости от режима работы комбинированного уплотнения, в корпусе концентрично валу установлена полая втулка, на наружной поверхности которой установлена с возможностью перемещения в осевом направлении подпружиненная втулка, а опорная втулка выполнена разъемной из двух частей, причем в одной установлена манжета, контактирующая с наружной поверхностью полой втулки, а другая имеет внутренний конический участок и . обратно подпружинена с возможностью взаимодействия с выступом манжеты, при этом в корпусе установлены плунжеры е расточками, в которые входят упругие элементы подпружиненной втулки, и полостями, которые соединены посредством каналов с системой охлаждения, сообщающей также полость полой втулки с полостью торцового уплотнения.

   Й/г 1