SU1663293A1 - Гидродинамическое уплотнение - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к уплотнительной технике и может быть использовано дл  уплотнени  валов высокооборотных гидравлических машин. Цель изобретени  - повышение надежности и коэффициента полезного действи  уплотнени . Гидродинамическое уплотнение содержит корпус 1, размещенные на валу 2 подшипник 3 качени  3, диск 4 со ступицей 5 и импеллер 6 с осевыми отверсти ми 7, в которых установлены с возможностью осевого перемещени  толкатели 8, одним концом 9 упирающиес  во внутреннее кольцо 10 подшипника 3, а другим концом 11 соединенные с охватывающим вал 2 подпружиненным в сторону уплотн емой полости А кольцом 13, образующим с кольцевым выступом 14 корпуса 1 торцовое уплотнение. Ступица 5 диска 4 жестко закреплена на наружном кольце 15 подшипника 3, а внутреннее кольцо 10 подшипника 3 установлено на валу 2 с возможностью осевого перемещени , что обеспечивает возможность отключени  торцового уплотнени  при вращении импеллера 6 за счет осевого перемещени  диска 4 под действием на него осевой силы. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к уплотнитель- ной технике и может быть использовано дл  уплотнени  валов высокооборотных гидравлических машин.

Цель изобретени  - повышение надежности и коэффициента полезного действи  уплотнени .

На чертеже изображено уплотнение, продольный разрез.

Гидродинамическое уплотнение содержит корпус 1, размещенные последовательно со стороны уплотн емой полости А на валу 2 подшипник качени  3, диск 4 со ступицей 5 и импеллер 6. В импеллере 6 выпол- нены осевые отверсти  7, в которых установлены с возможностью осевого перемещени  толкатели 8, упирающиес  одним

концом 9 во внутреннее кольцо 10 подшипника 3, а другим концом 11 креп тс  к подпружиненному в сторону полости А упругим элементом 12, охватывающему вал 2 уплот- нительному кольцу 13, образующему с кольцевым выступом 14 корпуса 1 торцовое уплотнение. Ступица 5 диска 4 жестко закреплена на наружном кольце 15 подшипника 3. а внутреннее кольцо 10 подшипника установлено на валу 2 с возможностью осевого перемещени . Толкатели 8 могут образовывать в отверсти х 7 импеллера 6 регулируемые дроссели 16 за счет выполнени  толкателей 8 с переменным диаметром, измен ющие площади проходных сечений отверстий 7 при осевых перемещени х толкателей 8. Диск 4 выполнен с наружным

о о. ы ю о

CJ

кольцевым выступом 17, охватывающим импеллер с радиальным зазором и образующим с корпусом 1 регулируемый при осевых перемещени х диска 4 осевой зазор S.

Гидродинамическое уплотнение работа- ет следующим образом.

При остановке или небольшой скорости вращени  импеллера 6 со ступицей 5 диска 4, закрепленной на наружном кольце 15 подшипника 3 осева  сила, прижимающа  диск 4 к импеллеру 6 невелика и подпружиненное уплотнительное кольцо 13 образует с кольцевым выступом 14 корпуса 1 торцовое уплотнение. Максимальный КПД уплотнени  в это врем  обеспечиваетс  ус- транением утечек через торцовое уплотнение , образуемое кольцами 13 и 14.

С ростом оборотов при выходе импелле- ра 6 на расчетный режим, возросша  осева  сила смещает диск 4 вместе с подшипником 3 к импеллеру 6 и перемещает толкател ми 8 кольцо 11, сжима  пружину 12. При этом торцовое уплотнение отключаетс . Герметичность и максимальный КПД уплотнени  обеспечиваетс  работой импеллера 6.

При вращении импеллера 6 на расчетном режиме обеспечиваетс  герметичность за счет образовани  с лопаточной стороны импеллера 6 границы раздела фаз Б между уплотн емой жидкостью В и газовой поло- стью Г.

При увеличении.скорйсти вращени  импеллера 6 по сравнению с расчетным значением произойдет перемещение границы раздела фаз Б к наружному диаметру им- пеллера 6.

Перемещение границы раздела фаз снизит надежность работы уплотнени  за счет возникновени  барботажа газа из полости Г в уплотн емую полость А. Одно- временно увеличиваетс  осева  сила, смещающа  диск 4 вместе с подшипником 3 к импеллеру 6 и еще более перемещающа  толкатели 8 с переменным диаметром. Отверсти  7 приоткрываютс , а осевой зазор S между выступом 17 диска 4 и кольцевым выступом корпуса 1 уменьшаетс . При этом

поток жидкости из уплотн емой полости А подаетс  через отверсти  7 к лопаточной стороне импеллера 6 и уменьшаетс  переток жидкости через осевой зазор S в полость диска 4, что приводит к восстановлению прежней границы раздела фаз Б.

Радиальный расход жидкости с лопаточной стороны импеллера 6 снижает температуру рабочей жидкости в полости уплотнени , что также повышает надежность работы.

Использование предлагаемого уплотнени  позвол ет свести к минимуму объемные потери и барботаж газа в уплотн емую полость , повысить надежность работы путем устранени  возможностей задиров и приварки диска к импеллеру и, таким образом, повысить экономичность и межремонтный ресурс работы.

Claims (2)

1.Гидродинамическое уплотнение вала, содержащее корпус и размещенные на валу последовательно со стороны уплотн емой полости подшипник качени , диск со ступицей и импеллер, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности в работе и КПД, в импеллере выполнены осевые отверсти , в которых установлены с возможностью осевого перемещени  упирающиес  .концами во внутреннее кольцо подшипника толкатели, на противоположных концах которых закреплено охватывающее вал подпружиненное в сторону уплотн емой полости кольцо, образующее с выполненным на корпусе кольцевым выступом торцевое уплотнение, при этом ступицы диска жестко закреплена на наружном кольце подшипника, а внутреннее кольцо подшипника установлено на валу с возможностью осевого перемещени .

2.Уплотнение поп.1,отличающее- с   тем, что толкатели выполнены переменного сечени  и образуют с выполненными в импеллере отверсти ми регулируемые дроссели, а диск выполнен с наружным кольцевым выступом, охватывающим с радиальным зазором импеллер и образующим с корпусом регулируемый осевой зазор.

1 17

А/

3 10 96 7 Б Г

11 12 2