SU870813A1 - Сто ночное уплотнение - Google Patents

Description

(54) СТОЯНОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

I

Изобретение касаетс  уплотнительной техники, в частности сто ночных уплотнений вращающихс  валов гидравлических агрегатов , представл ющих собой комбинацию из последовательно установленных бесконтактного (динамического) уплотнени , обеспечивающего необходимую степень герметичности при вращении вала, и отключающегос  контактного уплотнени , обеспечивающего герметичность при неподвижном валу и при малых скорост х его вращени .

Известны сто ночные уплотнени  манжетного типа, в которых в качестве контактного уплотнени  использована манжета 1.

Недостаткам известного сто ночного уплотнени   вл етс  невысока  надежность и эффективность раскрыти  манжеты при раскрутке вала, а также возможность взаимодействи  нагружающих и разгружающих устройств с рабочей средой, что св зано с размещением последних непосредственно на открытом участке губки манжеты, обращенной к полости с рабочей средой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату , а также более соверщенным в части надежности и эффективности раскрыти  манжеты, изол ции нагружающих и разгружающих устройств от воздействи  рабочей среды  вл етс  сто ночное уплотнение манжетного типа, содержащее прижимающее рабочую кромку манжеты к выступу корпуса на сто нке и отжимающее ее при вращении вала устройства, размещенные в кольцевой полости, выполненной в губке манжеты и открытой со стороны, обратной уплотн емой полости с рабочей средой , а также опорный диск с кольцевым выступом, ограничивающим аксиальное пе10 ремещение губки манжеты и указанных устройств под действием давлени  в уплотн емой полости 2.

Известное устройство имеет недостаточно высокую надежность и быстродействие раскрывающего устройства и не обеспечивает неравномерности обжати  выступа корпуса рабочей кромкой манжеты, что не позвол ет создать услови  дл  возникновени  гидродинамического режима трени  в зоне контакта рабочей кромки с выступом корпуса и,

20 как следствие этого, повысить долговечность контактного уплотнени .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и быстродействи  отжимающего устройства при одновременном обеспечении неравномерпости обжати  выступа корпуса рабочей кромкой манжеты. Указанна  цель достигаетс  тем, что кольцевой выступ опорного диска выполнен с радиальными отверсти ми, в которых расположено отжимающее устройство, выполненное в виде тел вращени , а поджимающее устройство выполнено в виде разрезной втулки с упругими лепестками, охватывающими тела вращени  отжимающего устройства , при этом суммарный размер толщины разрезной втулки и диаметра тел вращени  равен радиальному размеру кольцевой полости . На фиг. 1 представлен вариант выполнени  сто ночного уплотнени ; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1, на опорный диск; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - вид А на фиг. , на разрезную втулку. Манжета с кольцевой полостью 1 в ее эластичной губке 2 своим армированным корпусом 3 установлена во втулке 4, закреплена в ней с помощью пружинного кольца 5 и контактирует с опорным диском 6, имеющим кольцевой выступ 7, вход щий в кольцевую полость 1 губки 2. Втулка 4 скреплена с валом 8 и герметизирована относительно него с помощью уплотнени  9. В кольцевом выступе 7 выполнены радиальные отверсти  10, в которых установлены тела вращени  11 отжимающего устройства, в качестве которых использованы щарики подщипников из материала с больщой плотностью, например из металла. Указанные тела вращени  11 контактируют с поверхностью меньщего диаметра кольцевой полости 1 эластичной губки 2 манжеты и под действием усили  от возникающей при монтаже деформации упругих лепестков 12 разрезной тонкостенной втулки 13, закрепленной вблизи основани  кольцевого выступа 7 опорного диска б, прижимают рабочую кромку 14 губки манжеты к цилиндрическому выступу 15 корпуса 16 гидравлического агрегата, обеспечива  некоторую неравномерность по периметру зоны контакта распределени  контактного усили  и создава  тем самым услови  дл  возникновени  гидродинамического режима смазки 45 в зоне контакта при вращении вала. С корпусом 3 манжеты скреплен ограничитель радиальной деформации губки 2 манжеты , выполненной в виде кольца 17, внутренний диаметр которого больще наружного диаметра губки 2 манжеты, например на величину, не меньшую радиального нат га, возникающего при контакте рабочей кромки 14 губки 2 манжеты с цилиндрическим выступом 15 корпуса 16. Роль такого же ограничител  радиальной деформации участ- 55 ка губки 2 манжеты со стороны меньщего диаметра кольцевой полости 1 выполн ет обращенна  к нему поверхность кольцевого выступа 7 опорного диска 6, причем разница в диаметрах этих поверхностей также не меньше радиального нат га. На валу 8 установлено динамическое уплотнение, например в виде винтового, насоса или импеллера с лопатками 18, которое может быть выполнено как совместно с втулкой 4, так и раздельно . Дл  удержани  тел вращени  11 в радиальных отверсти х 10 кольцевого выступа 7 опорного диска б при монтаже в каждом отверстии 10 выполнен участок 19, сужающийс  в сторону рабочей кромки 14 губки -2 манжеты, причем наименьщий размер этого участка меньще диаметра тела вращени  11. Сто ночное уплотнение работает следующим образом. При неподвижном вале 8 гидравлического агрегата утечка рабочей среды, наход щейс  под давлением в уплотн емой полости, предотвращаетс  с помощью манжеты, губка 2 которой под действием тел вращени  11, поджимаемым лепестками 12 разрезной тонкостенной втулки 13 к внутренней поверхности меньщего диаметра кольцевой полости 1 губки 2, контактирует своей рабочей кромкой 14 с цилиндрическим выступом 15 корпуса 16 гидравлического агрегата. Выступом 7 опорного диска 6 ограничиваютс  радиальные и осевые перемещени  губки 2 манжеты под действием давлени  рабочей среды. При вращении вала 8 вместе с втулкой 4, опорным диском 6, манжетой, ее поджимающим и отжимающим, устройством, и импеллером с лопатками 18 возникают центробежные силы от массы губки 2 манжеты, тел вращени  И и лепестков 12 разрезной тонкостенной втулки 13, воздействующие на лепестки 12 и эластичную губку 2 манжеты и деформирующие их в радиальном направлении до соприкосновени  наружной поверхности губки 2 с кольцом 17, а поверхности кольцевой полости меньщего диаметра с внутренней поверхностью кольцевого выступа 7 опорного диска 6. При этом манжета раскрываетс , т. е. нарушаетс  контакт рабочей кромки 14 с цилиндрическим выступом 15 корпуса 16 гидравлического агрегата, предотвращаетс  изнашивание рабочей кромки 14 при номинальных оборотах вала, а необходима  герметичность обеспечиваетс  динамическим уплотнением. При переходном режиме от сто нки к номинальным оборотам вала 8 и от номинальных оборотов к остановке в зоне контакта рабочей кромки 14 с цилиндрическим выступом 15 корпуса 16 возникает гидродинамический режим трени , обусловленный неравномерностью распределени  контактного усили  по периметру рабочей кромки 14, вызванной дискретной передачей радиального усили  от действи  давлени  рабочей среды и упругих лепестков 12 тонкостенной втулки 13 через тела вращени  11 на губку 2 и рабочую кромку 14, что предотвращает изнащивание рабочей кромки 14 и обеспечивает высокую долговечность сто ночного уплотнени  в целом. Использование тел вращени  И, установленных в направл ющих радиальных отверсти х 10 кольцевого выступа 7 опорного диска 6, обеспечивает снижение трени  при их перемещении, увеличивает надежность и быстродействие отключающего устройства при повыщении .оборотов вала 8, а также ускоренное возвращение тел ври щени  11 в исходное положение и закрыти манжеты при снижении оборотов вала, что в целом повыщает герметичность сто ночного уплотнени , особенно в период работы его в переходном режиме. Подбором массы тел вращени  11 можно осуществл ть регулировку (при одних и тех же услови х рабЬты и неизменных конструктивных характеристиках уплотнени ) величины скорости вращени , при которой необходимо включать и отключать сто ночное уплотнение дл  получени  оптимального эффекта по долговечности и герметичности. Технико-экономическа  эффективность изобретени  заключаетс  в повыщении долговечности и надежности сто ночного уплотнени .

/

/5

Claims (2)

1. Формула изобретени  Сто ночное уплотнение манжетного типа, содержащее прижимающее рабочую кромку манжеты к выступу корпуса на сто нке и отжимающее ее при вращении вала устройство , размещенное в кольцевой полости, выполненной в губке манжеты и открытой со стороны, обратной уплотн емой ,полости с рабочей средой, а также опорный диск с кольцевым выступом, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  надежности и быстродействи  отжимающего устройства при одновременном обеспечении неравномерности обжати  выступа корпуса рабочей кромкой манжеты, кольцевой выступ опорного диска выполнен с радиальными отверсти ми. в которых расположено отжимающее устройство , выполненное в виде тел вращени , а прижимающее устройство выполнено в виде разрезной втулки с упругими лепестками, охватывающими тела вращени  отжимающего устройства, при этом суммарный разтел вращени  равен радиальному разрему тел вращени  равен радиальному размеру кольцевой полости. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Голубев Г. А. и др. Контактные уплотнени  вращающихс  валов. М., «Мащиностроенне , 1976, с. 71-72, рис. 39.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке/ 2771796/25-08, кл. F 16 J 15/32, 1979.

   (

   б Фс/г.2

   ВидА

   6-6

   /3

   fpcj.5

   Фиг,и