Термоуправляемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды

Полезная модель относится к области уплотнительной техники и может быть использована преимущественно в области машиностроении при создании уплотнений различных силовых агрегатов к которым предъявляются высокие требования по ресурсу работы и сохраняемости. Техническим результатом полезной модели является повышение надежности, работоспособности термоуправляемых уплотнений, обеспечение герметичности уплотняемых полостей при хранении, расширение области использования, за счет конструкции устройства уплотнения, в которой регулирующий элемент установлен в корпусе с возможностью пропускания управляющей среды, а уплотнительный элемент установлен между уплотняемой поверхностью и подвижной частью корпуса. Поставленный технический результат достигается тем, что термоуправляемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды, содержит термоуправляемый регулирующий элемент, выполненный в виде биметаллической пластины. Новым в полезной модели является то, что термоуправляемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды содержит корпус, выполненный из двух частей, при этом одна часть корпуса установлена неподвижно к уплотняемой поверхности, а вторая часть корпуса остается подвижной по отношению к неподвижной части корпуса и уплотняемой поверхности, по меньшей мере одну биметаллическую пластину, установленную между частями корпуса с возможностью прохода управляющей среды, уплотнительный элемент, один торец которого закреплен в подвижной части корпуса, а второй торец при неработающем состоянии устройства плотно прилегает к уплотняемой поверхности. Биметаллическая пластина имеет жесткое неразъемное или разъемное крепление к корпусу. Перемещение подвижной части корпуса с уплотнительным элементом зависит от деформации биметаллической пластины за счет переменного теплового воздействия, полученного от управляющей или рабочей среды. В качестве рабочей среды может использоваться воздух, газ, смеси газов, жидкости. В качестве управляющей среды может использоваться рабочая среда и электрический ток.

Полезная модель относится к области уплотнительной техники и может быть использована преимущественно в области машиностроении при создании уплотнений различных силовых агрегатов к которым предъявляются высокие требования по ресурсу работы и сохраняемости.

Известно уплотнение (Патент РФ 2267678, кл. F16J 15/16, опубликовано 10.01.2006), содержащее биметаллическую пластину. Недостатком такой конструкции является узкая применимость данного уплотнения, только при создании валов, штоков, а также низкая надежность так как в конструкции используется пружина сжатия.

Известно выбранное в качестве прототипа уплотнение (Патент РФ 2016209, кл. F01C 19/00, F04C 2/00, опубликовано 15.07.1994), содержащее термоуправляемый регулирующий элемент, выполненный в виде биметаллической пластины. Недостатком данного уплотнения является то, что изменение зазора происходит от трения в контакте упругих уплотнительных элементов ротора о корпус статора, что ведет к износу с изменением формы поверхностей, снижению эффективности уплотнения и ограничению использования уплотнения. Увеличение вибрационного воздействия на уплотнительный элемент и усталости материала значительно снижает надежность всей конструкции. Также данное уплотнение не позволяет обеспечить герметичность, защиту от загрязнения в условиях хранения.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности, работоспособности термоуправляемых уплотнений, обеспечение герметичности уплотняемых полостей при хранении, расширение области использования, за счет конструкции устройства уплотнения, в которой регулирующий элемент установлен в корпусе с возможностью пропускания управляющей среды, а уплотнительный элемент установлен между уплотняемой поверхностью и подвижной частью корпуса.

Поставленный технический результат достигается тем, что термоуправляемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды, содержит термоуправляемый регулирующий элемент, выполненный в виде биметаллической пластины.

Новым в полезной модели является то, что термоуправляемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды содержит корпус, выполненный из двух частей, при этом одна часть корпуса установлена неподвижно к уплотняемой поверхности, а вторая часть корпуса остается подвижной по отношению к неподвижной части корпуса и уплотняемой поверхности, по меньшей мере одну биметаллическую пластину, имеющую жесткое неразъемное или разъемное крепление между частями корпуса с возможностью прохода управляющей среды, уплотнительный элемент, один торец которого закреплен в подвижной части корпуса, а второй торец при неработающем состоянии устройства плотно прилегает к уплотняемой поверхности.

Биметаллическая пластина имеет жесткое неразъемное или разъемное крепление к корпусу.

Перемещение подвижной части корпуса с уплотнительным элементом зависит от деформации биметаллической пластины за счет переменного теплового воздействия, полученного от управляющей или рабочей среды.

В качестве рабочей среды может использоваться воздух, газ, смеси газов, жидкости.

В качестве управляющей среды может использоваться рабочая среда или электрический ток.

На представленном чертеже изображена конструкция термоуправляемого устройства уплотнения и регулирования давления рабочей среды.

Термоуправляемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды состоит из корпуса 1, выполненного из частей 2 и 3. Часть 2 корпуса 1 установлена неподвижно к уплотняемой поверхности, часть 3 корпуса 1 остается подвижной по отношению к неподвижной части 2 корпуса 1 и уплотняемой- поверхности. Между частями 2 и 3 корпуса 1 установлена по меньшей мере одна биметаллическая пластина 4 с возможностью пропускания управляющей среды. Уплотнительный элемент 5 установлен таким образом, что один его торец закреплен в подвижной части корпуса 3, а второй торец при неработающем состоянии устройства плотно прилегает к уплотняемой поверхности.

Терморегулируемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды работает следующим образом.

В качестве рабочей среды может использоваться воздух, газ, смеси газов, жидкости.

Во время хранения объекта или при остановке работы, в котором установлено описываемое устройство, его необходимая герметизирующая способность обеспечивается за счет прижатого уплотнительного элемента 5 к уплотняемой поверхности. Биметаллическая(ие) пластина(ы) 4 находится(ятся) в «холодном» состоянии и обеспечивает(ют) отсутствие зазора L между подвижной частью 3 корпуса 1 и уплотняющим элементом 5.

В таком состоянии устройство может находится длительное время без изменений своей уплотняющей способности, что очень характерно для механизмов находящихся в режиме хранения.

При начале работы механизма, в котором установлено устройство, температура рабочей среды повышается или поступает управляющая среда с температурой необходимой для работы устройства. В то же время повышается температура всех деталей механизма, в том числе и деталей описываемого устройства. Под действием повышающейся температуры биметаллическая(ие) пластина(ы) 4 деформируется(ются) и тянет(ут) подвижную часть 3 корпуса 1 с закрепленным на ней уплотнительным элементом 5, тем самым образовывая зазор L между уплотняемой поверхностью и самим уплотняющим элементом 5. Под воздействием управляющей среды, в качестве которой может быть рабочая среда или электрический ток, зазор L может принимать различную величину. Величиной зазора L регулируется сброс рабочей среды из полости А в полость Б или наоборот. Тем самым поддерживается назначенное давление в уплотняемой полости или расход рабочей среды через зазор L.

При остановке механизма рабочая среда остывает или прекращается воздействие управляющей среды на описанное устройство. биметаллическая(ие) пластина(ы) принимает(ют) свое(и) исходное(ые) положение(я) и зазор L закрывается уплотняющим элементом 5.

Таким образом, предложенная конструкция терморегулируемого устройства уплотнения и регулирования давления рабочей среды способствует повышению надежности, работоспособности термоуправляемых уплотнений, минимизации размеров конструкции, обеспечивает плавное регулирование давления рабочей среды в уплотняемой полости или например сил приходящих на статор или ротор (регулирование осевых сил от ротора на упорные подшипники изделий) или расхода рабочей среды через зазор L (регулирование расхода рабочей среды через кран-клапан подобного устройства).

1. Термоуправляемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды, содержащее термоуправляемый регулирующий элемент, выполненный в виде биметаллической пластины, отличающееся тем, что содержит корпус, выполненный из двух частей, при этом одна часть корпуса установлена неподвижно к уплотняемой поверхности, а вторая часть корпуса остается подвижной по отношению к неподвижной части корпуса и уплотняемой поверхности, по меньшей мере одну биметаллическую пластину, имеющую жесткое неразъемное или разъемное крепление между частями корпуса с возможностью прохода управляющей среды, уплотнительный элемент, один торец которого закреплен в подвижной части корпуса, а второй торец при неработающем состоянии устройства плотно прилегает к уплотняемой поверхности.

2. Термоуправляемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды по п.1, отличающееся тем, что перемещение подвижной части корпуса с уплотнительным элементом зависит от деформации биметаллической пластины за счет переменного теплового воздействия, полученного от управляющей или рабочей среды.

3. Термоуправляемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды по п.2, отличающееся тем, что в качестве рабочей среды может использоваться воздух, газ, смеси газов, жидкости.

4. Термоуправляемое устройство уплотнения и регулирования давления рабочей среды по п.2, отличающееся тем, что в качестве управляющей среды может использоваться рабочая среда или электрический ток.