SU1124148A1 - Торцовое уплотнение - Google Patents

Abstract

1. ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее KoHTaKTHpyronjHe между собой .уплотнительные кольца, одно из которых подвижное в осевом направлении. /5 а другое - вращающеес  с перепускными каналами, соедин юйщми тыльную сторону кольца с поверхностью трени , отличаю щ е е с   тем, что, с целью повышени  надежности путем улучшени  теплоотвода с поверх ности трени , на торцовой поверхности трени  вращающегос  кольца выполнена кольцева  коллекторна  система с радиальными или спиральными канавками, сообщающими выход перепускных каналов с периферией упом нутого кольца, при этом на входе пеpenycKiibK каналов установлено регулируемое заборное устройство. (Л Й/г./

Description

2. Уплотнение по п. 1, о т л и - чающеес  тем, что регулируемое заборное устройство выполнено в виде трубки, установленной одним концом в перепускном канапе, при этом второй конец срезан под углом к ее оси и ориентирован срезом в сторону врап;ени  кольца.

1124

148,

3. Уплотнение по п. 1, о т.л и ч а ющ е е с   тем, что, с целью обеспечени  возможности регулировки уплотнени  в процессе эксплуатации, заборное устройство вьшолнено в виде отгибаемых лепестков с возможностью изменени  ширины захвата этого устройства .

Изобретение относитс  к уплотнени м вращающихс  валов, в частности к торцовым уплотнени м с саморегулируемым зазором дл  обеспечени  режима жидкостного трени , и может быть использовано в насосах, компрессорах , турбинах, газотурбинных двигател х и т.п. устройствах.

Известны торцовые уплотнени  с подачей затворной жидкости от специальных устройств через питающие каналы в отдельные камеры или в коль цевой коллектор (канавку.), выполнен ные на торцовой рабочей поверхно ти одного из колец. При этом камеры или кольцевой коллектор раздел ют рабочую поверхность кольца на два уплотнительных по ска дл  создани  жидкостного клина, в зоне которых затворна  жидкость подаетс  -под давлением , превьшающим уплотн емое давление L1.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что камеры соединены питающими каналами со специальным устройствами дл  подачи жидкости в них под давлением, при этом рабочие полости камер практически  вл ютс  непроточными, т.е. жидкость через ни ие прокачиваетс  (если не считать незначительных утечек, допускаемых при работе упоютнений) .

Известны кольцевые уплотнени , включающие неподвижное и подвижное кольца пары трени , на одном из которых вьшолнепы отверсти , соедин ющие тыльную сторону кольца с поверхностью трени , при этом отверсти  выполнены в подвшсиом кольце с наклоном в сторону его вращени  и под углом 0-75° к плоскости, перпендикул рной от вала, и соедин ют тыльную сторону кольца с выполненной на

поверхности трени  цековкой под углом , меньшим, чем угол, образован .ный осью отверсти  и торцовой поверхностью подвижного кольца С2.

Недостатком этого уплотнени   влйетс  то, что в отверсти х и цековках могут скапливатьс  твердые частицы, попадающие с жидкостью, которые , действу  как абразив, могут привести к преждевременному износу и повреждению рабочих поверхностей. Кроме того, жидкость, наход сь в цековках в процессе работы, будет разогреватьс  от поверхности трени ,

. частично переход  в газообразное состо ние. Это может привести к резкоку возрастанию давлени  в цековках , а образовавшиес  пузырьки газа при этом, прорыва сь между контак тирующими поверхност миуплотнени , могут вызвать вибрацию его элементов что приведет к разрушению уплотнени  и потере его герметичности, особенно при уплотнении воды, керосина, жидкого кислорода и других малов зких жидкостей,

Цель изобретени  - повышение на-, дежности путем улучшени  теплоотвода

.с поверхности трени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в торцовом уплотнении, содержащем ко1 тактнрующие между собой уплотнительные кольца, одно из которых подвиасное . в осевом направлении, а другое - вращающеес  с перепускнь& г каналами, соедин юш. ми тьшьную сторону кольца с поверхностью трени , на торцовой поверхности трени  вращающегос  кольца выполнена кольцева  коллекторна  система с радиальными или спиральными канавками,

,сообщающими выход перепускных канало .в с периферией упом нутого кольца , при этом- на входе перепускньк каналов установлено регулируемое заборное устройство. Регулируемое заборное устройств выполнено в виде трубки, установлен ной одним концом в перепускном кана под углом к ее оси и ориентирован срезом в сторону вращени  кольца. С целью обеспечени  возможности регулировки уплотнение заборное устройство выполнено в виде отгибаемых лепестков с возможностью изменени  ширины захвата этого устройства.. На фиг. 1 показано устройство, разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез В-Б на фиг.2; на фиг. 4 и 5 - варианты регулируемъгх заборных устройств. Уплотнение состоит из корпуса 1, подвил ного в осевом направлении кол ца трени  2, установленного через вторичное уплотнение 3 в корпус 1. Вращаю1чвес  кольцо 4 установлено на валу 5 через вторичное уплотнение 6 и зафиксировано винтом 7. Штифты 8 удерживают кольцо 2 от проворота, а пружины 9 поджимают его к вращающемус  кольцу 4. В последнем выполнены перепускные каналы 10, соедин ющие тьшьную сторону указанного кольца с его периферией через кольцевую коллекторную систему, котора  выполнена на его торцовой рабочей поверхности и состоит из кольцевой канавки 11 и канавок 12. Канавки 12 могут быть как радиальньми, так и спиральными, причем спирали закруче ны против направлени  вращени  коль ца 4. Вдоль канавок 12 на опорных площадках 13 выполнены уклоны 14, направленные в сторону вращени  кол ца 4. Перепускные каналы 10 наклонены под углом о- к оси вршцени  и под углом р-в сторону вращени  коль ца. На входе в перепускные каналы па кольце 4 выполнено заборное устройство 15, представл ющее из себ  оурт, ограничивающий кольцевую каме ру. Така  конструкци  целесообразна когда полость 16 неполностью заполн ла жидкостью, например, как в опора ГТД, куда она подаетс  специальными 84 орсунками (не показано), затем эта жидкость откачиваетс , охлаждаетс  и впрыскиваетс  вновь. В устройствах, где полость 16 полностью заполнена жидкостью, заборные устройства могут быть иного вида дл  каждого канала 10 (фиг. 4 и 5). В этом случае их вьтолн ют в виде трубок, установленных одним концом в каналах 10, второй конец выступает над тыльной стороной кольца и срезан под углом к ее оси и ориентирован срезом в сторону вращени  кольца. Кроме того, площадь заборной части устройства 1 можно регулировать не только изненением угла у , но и при помощи лепестков 18 и 19, дл  чего трубку, из которой изготовлена заборна  часть, надрезают параллельно тыльной стороне колыда 4 и вдоль ее оси со стороны забора жидкости, а лепестки 18 и 19 отгибают в разные стороны. Уплотнение работает следующим образом. При остановленном вале герметизаци  осуществл етс  давлением среды и силой пружин 9. При вращении вала 5 жидкость из полости 16 через перепускные каналы 10 и кольцевую коллекторную систему на рабочей поверхности вращающегос  кольца 4 прокачиваетс  снова в полость 16, интенсивно охлажда  поверхность трени  и преп тству  ее нагреву. При этом за счет уклонов 14 уплотнение работает и гидродинамртческом режиме трени . Ресурс и надежность работы торцового уплотнени  увеличиваетс . Величина прокачки через перепускные каналы 10 и кольцевую коллекторную систему зависит от частоты вращени  вала 5, диаметра кольца 4, углов Л и наклона каналов 10, а также геометрии коллекторной системы и заборных устройств. Окончательно указанные параметры устанавливаютс  при доводке уплотнени i Таким образом, предлагае.мое уплотнение позвол ет увеличить надежность и ресурс в результате улучшени  теплоотнода с поверхности трени .

6-6 5gvs s gc O S Vvs

te.J

Claims (3)

1. ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее контактирующие между собой .’уплотнительные кольца, одно из ко- торых подвижное в осевом направлении, л ;· л.

а другое - вращающееся с перепускными каналами, соединяющими тыльную сторону кольца с поверхностью трения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем улучшения теплоотвода с поверх· пости трения, на торцовой поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая коллекторная система с радиальными или спиральными канавками, сообщающими выход перепускных каналов с периферией упомянутого кольца, при этом на входе перепускных каналов установлено регулируемое заборное устройство.

1124148,

2. Уплотнение по п. ^отличающееся тем, что регулируемое заборное устройство выполнено в виде трубки, установленной одним концом в перепускном канале, при этом второй конец срезан под углом к ее оси и ориентирован срезом в сторону вращения кольца.

3. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулировки уплотнения в процессе эксплуатации, заборное устройство выполнено в виде отгибаемых лепестков с возможностью изменения ширины захвата этого устройства.