SU1390462A1 - Торцовое уплотнение - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к уплотни- тельной технике, а именно к торцовым уплотнени м. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и долговечности уплотнени  за счет образовани  конфузорной щели в паре трени  при повышении температуры. Центр главных осей уплотнительного кольца О, расположен ближе к рабочему торцу Т на величину сР . Обойма 2 и несуща  часть 3 сообщены тонкостенной цилиндрической перемычкой 6, котора  выполн ет функции упругой св зи, включающей передачу деформаций из несушей части на обойму. При включении агрегата давление запирающей жидкости в полости А вьщ1е, чем герметизируемое в полости Г. В случае повьщтени  температуры узла нат г в соединении обоймы и кольца уменьшаетс  и уплотнитель- ные кольца разворачиваютс  вокруг центра главных осей так, что образуетс  конфузорна  щель, открыта  в сторону запирающей жидкости в полости А. При этом увеличиваетс  расход запирающей жидкости через пару трени , улучшаетс  охлаждение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (О (Л

Description

8 1Z 7 11 А г 5

СО со

о

4:

о:

ГО

- Главные оси сечении

колец и 5онди ей

H4()i)i eTfiine относитс  к уплотни- Ttv ii.iu.iii т хиике, а именно к торцовым уплотнени м.

Целью изобретени   вл етс  попыше- и е надежности и долговечности уплотнени  за счет образовани  конфузорной шепи в паре трени  при повышении температуры .

На фиг . 1 изображено уплотнение, общи; Бид, в разрезе (жидкость находитс  в полости А со стороны наружного диаметра); на фиг.2 - плоск ость рабочего торца кольца в процессе изготовлени  и эксплуатации.

Рассмотрим наиболее простой случай , когда уплотнительное кольцо 1 из сицилированного графита запрессовано в обойму 2 из стали. Такое соетание материалов  вл етс  предпочти- 0 нагреваютс , в

уплотнительные кольца 1 и обо ваетс , сборка После охлажден тельным кольцо 11 и напрессовы Рабочие поверх ки приобретают Это обусловлено главных осей об торцу Т пары тр центром главных следствие, раз ке. Дл  устран чие поверхност до требуемой п

тельным, поскольку коэффициент термического расширени  (КТР) стали близок КТР сицилированного графита. Обойма 2 и ее несуща  часть 3 вьшолнены в виде одной детали, котора  герметично установлена на валу 4. На кольцо 1 нанесено покрытие 5 из химически стойкого материала, например фторопласта . Толщина покрыти  мала, например 5 мкм. Центр главных осей уп- лотнительного кольца 0 ближе к рабочему торцу Т на величину сР, . Обойма 2 и несуща  часть 3 сообщены тонкостенной цилиндрической перемычкой 6, котора  выполн ет функции упругой св зи, включающей передачу деформаций из несущей части на обойму. В более сложном случае уплотнительное кольцо 7 запрессовано в обойму, котора  состоит из двух деталей: тонко стенной цилиндрической оболочки 8, сформированной на фланце 9 и сваренной с сильфоном 10, и бандажа 11. На кольцо нанесено покрытие 12 из фторопласта. По услови м сварки фла- нец сильфона изготавливают из нержавеющей стали. Сочетание двух материалов с большим различием КТР, как это имеет место в данном случае, сказываетс  неблагопри тно на деформации торцовых поверхностей колец при изменении температуры. Дл  уменьшени деформации колец и -введен бандаж, который изготовлен из стали с малым значением КТР. Нат г в соединении бандажа и оболочки выбран из услови  -исключени  проворота кольца при максимальной температуре и составл ет 0,2 мм дл  соединени  с наружным диа

Ю 15

1П462

метром 80 мм.

В осевом сечении центр главных осей бандажа 0 смещен относительно центрог глаиных осей кольца 0 к рабочему торцу Т на величину (f j, котора  может колебатьс  н пределах 0,2-Ь, где b - ширина уплотнительно- го бурта в радиальном направлении. С ростом смещений сГ и cf, при увеличении температуры более резко увеличиваетс  и конусность.

Уплотнение изготавливаетс  следующим образом.

После механической обработки на наружные поверхности уплотнительных колец наноситс  слой фторопласта, ко- Topbrti находитс  в состо нии эмульсии. Эмульси  сушитс , фторопласт спекаетс . Затем обойма 2 и оболочка 8

0 нагреваютс , в

25

30

5

о

0

5

них устанавливаютс  уплотнительные кольца 1 и 7. Сборка кольца 1 и обоймы 2 на этом заканчиваетс , сборка кольца 7 продолжаетс . После охлаждени  оболочки с уплотни- тельным кольцом нагреваетс  бандаж 11 и напрессовываетс  на оболочку. Рабочие поверхности колец после сборки приобретают конусную форму. Это обусловлено смещением центров главных осей обойм ближе к рабочему торцу Т пары трени  по сравнению с центром главных осей колец и, как следствие, разворот кольца по стрелке . Дл  устранени  конусности рабочие поверхности колец притираютс  до требуемой плоскостности.

Уплотнение работает следуюпщм образом .

При включении агрегата давление запирающей жидкости в полости А выше , чем герметизируемое в полости Б. Если температура уплотнени  не мен етс  и по величине отличаетс  мало от температуры притирки, торцовые поверхности остаютс  плоскими. В случае повьш1ени  температуры узла нат г в соединении обоймы и кольца уменьшаетс  и уплотнительные кольца разворачиваютс  вокруг центра главных осей таким образом, что образуетс  коифузорна  щель, открыта  в сторону запирающей жидкости в полости А. При этом увеличиваетс  расход запирающей жидкости через пару трени , улучшаетс  охлаждение. По мере понижени  температуры происходит обратна  картина: рабочие поверхности приобретают плоскую форму.

Claims (2)

1. Торцовое уплотнение, содержащее ушютнительные кольца из угле- родных материалов, установленные с нат гом в металлические обоймы через тонкослойное покрытие из химически стойкого материала, например фторопласта , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  надежности и долговечности за счет образовани  конфузорной щели при повьппении температуры , главные оси сечений обойм смещены относительно главных осей

сечений колец к рабочему или тьигьно- му торцу колец соответственно дл  внутреннего или наружного уплотнени  причем это соотношение измен етс  в интервале 0,2-1 значени  радиальной прот женности уплотнительного бурта, а обоймы соединены с несущими детал ми тонкостенными перемычками.

2. Уплотнение по п.1, отличающеес  тем, что обойма выполнена в виде двух коаксиальных деталей - бандажа и тонкостенной оболочки .

Фи.2