SU1583684A1 - Уплотнение вала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области двигателестроени  и может быть использовано дл  узлов уплотнени  турбонасосных агрегатов, узлов уплотнени  двигател  летательного аппарата. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности уплотнени  при возникновении продольной упругой волны деформации, привод щей к радиальным биени м вала. В корпусе 5 уплотнени  вала установлена втулка 12, на внутренней поверхности которой выполнены шлицы 13, а на наружной поверхности - бурт 14, выполн ющий функцию вращающегос  уплотнительного кольца. Между корпусом 8 и фланцами 6,7 соответственно установлены вертикально расположенные гофрированные упругие элементы 15, 16 с размещенным в них самоподвижным уплотнительным элементом, выполненным в виде двух уплотнительных колец 17, 18, которые прижаты к торцовым поверхност м бурта 14 тарельчатыми пружинами 19, 20. На шлицевом валу 25 собранный узел входит в зацепление с валом шлицами 13 втулки 12. Между внутренней поверхностью втулки 12 и валом 25 установлен дополнительно неподвижный относительно уплотн емой поверхности вала уплотнительный элемент 26. Через шлицы 13 крут щий момент с вала 25 передаетс  на втулку 12. На переходных режимах работы издели  возникает продольна  упруга  волна деформации, привод ща  к радиальному биению вала, величина которого может быть существенной. Радиальное биение вала передаетс  втулке 12, а следовательно, и бурту 14. При возникновении радиальных биений уплотнительные кольца 17, 18 перемещаютс  в радиальном направлении по торцовым поверхност м бурта 14 втулки 12. Величина вибрации не передаетс  на корпус 5 уплотнени  вала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к двигателестрое- нию, и может быть использовано дл  узлов уплотнени  турбонасосных агрегатов, узлов уплотнени  двигател  летательного аппарата.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности уплотнени  при возникновении продольной упругой волны деформации, привод щей к радиальному биению вала.

На фиг. 1 показано уплотнение вала, разрез; на фиг. 2 - график упругой характеристики тарельчатой пружины.

Уплотнение вала выполнено в виде узла в сборе, который закреплен в корпусе 1 издели  с помощью элементов 2 крепежа. В корпусе 1 издели  установлены уплот- нительные кольца 3 и 4. Корпус 5 уплотнени  вала содержит фланцы 6 и 7 и корпус 8, между которыми установлены элементы 9 и 10 уплотнени  и элементы 11 крепежа. В корпусе 5 уплотнени  вала установлена втулка 12, на внутренней поверхности которой выполнены шлицы 13, а на наружной поверхности - бурт 14, выполн ющий функцию вращающегос  уплот- нительного кольца. Между корпусом 8 и фланцами 6 и 7 соответственно установлены вертикально расположенные гофрированные упругие элементы 15 и 16 с размещенным в них самоподвижным уплотнительным элементом, выполненным в виде двух уплотнительных колец 17 и 18, которые прижаты к торцовым поверхност м бурта 14 тарельчатыми пружинами 19 и 20 с помощью гаек 21 и 22 и законтрены контргайками 23 и 24. На шлицевом валу 25 собранный узел входит в зацепление с валом шлицами 13 втулки 12. Между внутренней поверхностью втулки 12 и валом 25 установлен дополнительно неподвижный относительно уплотн емой поверхности вала

уплотнительный элемент 26, который сжимаетс  через кольцо 27 гайкой 28 и контритс  контргайкой 29. В собранном виде

5 между вертикально расположенными гофрированными упругими элементами 15 и 16 образована полость А, котора  сообщена с внешней средой отверстием Б в корпусе 8. Сжатие тарельчатой пружины происходит до точки В по упругой характеристике

0 (фиг. 2).

Дл  увеличени  надежности уплотнени  собранный узел проходит обкатку на стенде с целью приработки уплотнительных колец к торцовым поверхност м бурта 14 втулки 12. Затем без переборки узел устанавливаетс  на изделие. При запуске издели  частота вращени  вала увеличиваетс , достига  максимальной величины.В полост х Д и Е возникает давление рабочей среды и рабочего тела соответственно, через шлицы 13 крут 0 щий момент с вала 25 передаетс  на втулку 12. На переходных режимах работы издели  возникает продольна  упруга  волна деформации, привод ща  к радиальному биению вала, величина которого может быть существенной. Радиальное биение вала пе5 редаетс  втулке 12, а следовательно, и бурту 14. При возникновении радиальных биений уплотнительные кольца 17 и 18 перемещаютс  в радиальном направлении по торцовым поверхност м бурта 14 втулки 12.

Величина вибрации не передаетс  на корпус 5 уплотнени  вала. В гофрированных элементах 15 и 16 возникает напр жение от деформации в окружном направлении, вызванное силами трени  уплотнительных колец 17 и 18 при вращении втулки 12. В результате трени  по вл етс  износ уплотнительных колец 17 и 18, величина которого вызывает изменение величины деформации тарельчатых пружин в направлении от точки В в сторону точки Г по упругой

характеристике (фиг. 2). Из графика видно, что усилие прижати  уплотнительных колец измен етс  мало ввиду использовани  полого участка упругой характеристики тарельчатой пружины. Тем самым предотвращает- с  попадание рабочей среды из полости Д в полость А и рабочего тела из полости Е в полость А. Полость А имеет дренаж через отверстие Б с внешней средой. Выполнение вращающегос  кольца заодно с втул- кой, внутренн   поверхность которой соединена с валом с помощью шлицев, обеспечивает уменьшение угла поворота кольца в продольной плоскости, так как обеспечиваетс  продольное проскальзывание по шлицам поверхности вала относительно внутренней поверхности втулки при продольной упругой волне деформации, при этом дополнительное неподвижное к поверхности вала уплотнение, деформиру сь, сохран ет герметизацию по валу относительно втулки.

Claims (2)

1. Уплотнение вала, содержащее вращающеес  уплотнительное кольцо, установленное

на валу, и уплотнительные кольца, установленные в корпусе на вертикально расположенных упругих элементах и поджатых к вращающемус  кольцу, при этом между упругими элементами образована полость , сообщенна  с внешней средой, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности уплотнени  при возникновении продольной упругой волны деформации,

привод щей к радиальному биению вала, на нем установлена втулка, а вращающеес  уплотнительное кольцо выполнено в виде бурта на наружной поверхности втулки, на внутренней поверхности которой выполнены шлицы, вход щие в выполненные на валу ответные впадины, а между втулкой и валом установлен неподвижно относительно поверхности вала уплотнительный элемент, при этом упругие элементы выполнены гофрированными.

2. Уплотнение по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  осевых габаритов , уплотнительные кольца, установленные в корпусе, поджаты пружинами тарельчатого типа.

О

Г В

Х,мм

Фиг, 2