SU1588966A1 - Уплотнение вала - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в турбомашинах различного назначени  дл  уплотнени  вращающихс  валов. Цель - повышение надежности. Уплотнение содержит кольцевой уплотнительный элемент с нажимной пружиной и вращающеес  уплотнительное кольцо 3, торцова  поверхность которого снабжена перегородкой 5 и р дом спиральных канавок 6 на периферии кольца, выполненных под острым углом α к направлению вращени  вала и разделенных между собой ребрами 8. В ребрах 8 выполнены малоразмерные полости 9, соединенные каналами с канавками 6. Полости 9 могут соедин тьс  каналами 10 с канавками 6 по дуге одного радиуса. Вход канала в полость 9 может располагатьс  на большем радиусе, чем выход из канавки 6. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

.д

Изобретение относитс  к уплотнитель- Ной технике и может быть использовано в| турбомашинах различного назначени  дл  у плотнени  вращающихс  валов.

Цель изобретени  - повыщение надежности работы за счет повышени  стабильности радиального сло  рабочей среды в торцовом зазоре и, соответственно, повыще- ни  эффективности работы за счет снижени  перепуска газа и уплотнительной способности уплотнени .

; На фиг. 1 представлена предлагаема  конструкци  уплотнени  вала, продольный р:азрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; Н;а фиг. 3 - вариант испытани  канавки.

; Уплотнение вала содержит кольцевой уЬлотнительный элемент 1 с нажимной пру- Линой 2 и вращающеес  уплотнительное кольцо 3, торцова  поверхность 4 которого снабжена уплотнительной перегородкой 5 и р дом спиральных канавок 6 на периферии кольца 3, выполненных под острым углом а к направлению вращени  вала 7 и разделенных между собой ребрами 8, причем торцова  поверхность последних снабжена закрытыми с периферии кольца 3 малораз- м:ерными полост ми 9, кажда  из которых соединена поворотным каналом 10 с канавкой 6, расположенной впереди полости по ходу вращени  вала. При этом полости 9 могут соедин тьс  с каналами 10 по дуге одного радиуса (фиг. 2). Вход канала 10 в полость 9 может располагатьс  на больщем радиусе, чем выход из канавки 6 (фиг. 3). Уплотнение вала работает следующим образом.

При работе турбомащины рабоча  среда, например компримируемый газ, поступает в камеру над вращающимс  3 и неподвижным 1 уплотнительными элементами. При вращении вала перекачиваемый газ поступает в спиральные канавки 6, где при движении к центру, встреча  сопротивление уплотнительной перегородки 5, сжимаетс  с повышением давлени , что позвол ет установить стабильную величину уплотнительного зазора 6 обычно равной 3 мкм или близкой к ней.

Стабильна  величина уплотнительного торцового зазора б пбддерживаетс  равенством гидростатических сил, действующих на уплотнительные поверхности элементов 1 и 3, малого усили  от нажимной пружины 2 и гидродинамической уравновешивающей силой, возникающей за счет воздействи  спиральных канавок 6 на рабочую

среду. Дл  дополнительного воздействи  на кольцевой уплотнительный элемент 1 часть газа, поступающего в спиральную канавку 6 по поворотному каналу 10, поступает в непроточные (закрытые с периферии ) кольца 3.

В малоразмерных полост х 9 газ под действием сил трени  нагреваетс , что приводит к увеличению его воздействи  на элемент

Q 1 за счет расширени  газа при нагревании и уменьщении утечек через уплотн емый зазор.

Другим положительным моментом  вл етс  синусоидальный характер воздействи  температурного расширени  газа в застойных зонах на величину зазора между уплот- нительным элементом 1 и вращающимс  кольцом 3, причем торцова  поверхность 4 кольца 3 приобретает синусоидальную форму , что повыщает стабильность сло  рабо- чей среды в зазоре, а также надежность работы уплотнени .

При этом даже небольшие изменени  уплотнительного зазора привод т к значительной неуравновешенности сил, действующих в уплотнении, что повышает нечув5 ствительность уплотнени  к колебани м давлени  и к другим механическим помехам , например, осевым усили м, так как между уплотнительными элементами 1 и 3 отсутствует пр мой контакт.

30

Claims (3)

1. Уплотнение вала, содержащее кольцевой уплотнительный элемент с нажимной пружиной и вращающеес  уплотнительное кольцо, на торцовой поверхности которого

выполнены уплотнительна  перегородка и р д спиральных канавок на периферии кольца, выполненных под острым углом к направлению вращени  вала и разделенных между собой ребрами, отличающеес 

тем, что, с целью повышени  надежности и эффективности работы, на торце ребер выполнены закрытые с периферии малоразмерные полости, кажда  из которых соединена каналом с канавкой, размещенной перед полостью по ходу вращени  вала.

2. Уплотнение по п. 1, отличающеес  тем, что канал соедин ет полость с канавкой по дуге одного радиуса.

3. Уплотнение по п. 1, отличающеес  тем, что канал соедин ет выход из канавки, лежащий на меньшем радиусе,с входом в

полость на большем диаметре.

Фиг. 1