Торцовый узел трения
Полезная модель относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям, и может быть использована для герметизации вращающихся валов насосов и компрессоров. Задачей полезной модели является повышение надежности работы узла при пульсациях давления затворной жидкости. Предложен торцовый узел трения, содержащий два кольца из углеродных материалов, одно из которых закреплено на валу, а другое аксиально-подвижно и прижато к нему упругим элементом, кольца установлены в несущие металлические обоймы, а на наружном диаметре каждого углеродного кольца выполнен продольный паз. Новым является то, что продольные пазы выполнены сегментными, на наружном диаметре каждого из углеродных колец со стороны рабочего торца выполнена проточка, образующая с канавкой, выполненной на внутреннем диаметре каждой из обойм, - кольцевой канал, который сообщается с торцем обоймы тангенциальным пазом, выполненным на торце обоймы по дуге с центральным углом 10°-30°, диаметрально противоположно каждому тангенциальному пазу выполнен продольный паз, при этом в каждом кольцевом канале установлено разомкнутое проволочное кольцо, концы которого выходят в тангенциальный паз, а в сегментном пазе каждого углеродного кольца установлена сегментная шпонка, часть которой входит в продольный паз соответствующей обоймы.
Полезная модель относится к уплотнительной технике, а именно к торцовым уплотнениям, и может быть использована для герметизации вращающихся валов насосов и компрессоров.
Известен торцовый узел трения, содержащих два кольца из углеродных материалов, одно из которых закреплено на валу, а другое аксиально подвижно и прижато к нему упругим элементом, кольца установлены в несущие металлические обоймы. Соединение углеродных колец с металлическими обоймами выполнено в виде многозаходной резьбы, уплотняемой для герметичности прокладкой или герметиком (см. SU 1357645 кл. F 16 j 15/34, 07.12.87, бюл. №45). Недостатком данной конструкции является низкая надежность работы узла при пульсациях давления затворной жидкости, а также концентраторов напряжения на наружных поверхностях колец из хрупких материалов.
Наиболее близким техническим решением является решение по свидетельству на полезную модель RU 29757 U1 кл. F 16 J 15/34, 27.05.2003. в котором торцовый узел трения, содержит два кольца из углеродных материалов, одно из которых закреплено на валу, а другое аксиально-подвижно и прижато к нему упругим элементом, кольца установлены в несущие металлические обоймы, а на наружном диаметре каждого углеродного кольца выполнен продольный паз.
Недостатком данного решения является также невысокая надежность работы узла при пульсациях давления затворной жидкости, а также наличие сквозного продольного паза на наружном диаметре углеродного кольца - концентратора напряжений.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы узла при пульсациях давления затворной жидкости, а также исключения концентратора напряжений в углеродных кольцах.
Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении надежности работы торцового узла трения.
Указанный технический результат достигается тем, что продольные пазы выполнены сегментными, на наружном диаметре каждого из углеродных колец со стороны рабочего торца выполнена проточка, образующая с канавкой, выполненной на внутреннем диаметре каждой из обойм, - кольцевой канал, который сообщается с торцем обоймы тангенциальным пазом, выполненным на торце обоймы по дуге с центральным углом 10°-30°, диаметрально противоположно каждому тангенциальному пазу выполнен продольный паз, при этом в каждом кольцевом канале установлено разомкнутое проволочное кольцо, концы которого выходят в тангенциальный паз, а в каждом сегментном пазе установлена сегментная шпонка, часть которой входит в продольный паз соответствующей обоймы.
На фиг.1 представлено продольное сечение торцового узла трения.
На фиг.2 вид А фиг.1.
На фиг.3 представлено сечение Б-Б фиг.2.
На фиг.4 представлено сечение В-В фиг.2.
Торцовый узел трения содержит два кольца 1, 2 из углеродных материалов, одно 1 из которых закреплено на валу 3, а другое 2 аксиально-подвижно и прижато к нему упругим элементом 4, кольца 1, 2 из углеродных материалов установлены в несущие металлические обоймы 5, 6. На наружном диаметре колец 1, 2 выполнены сегментные продольные пазы 7, на наружном диаметре каждого из углеродных колец со стороны рабочего торца выполнена проточка 8, образующая с канавкой 9, выполненной на внутреннем диаметре каждой из обойм, - кольцевой канал 10, который сообщается с торцем обоймы тангенциальным пазом 11, выполненным на торце обоймы по дуге с центральным утлом 10°-30°, диаметрально противоположно каждому тангенциальному пазу выполнен продольный паз 12, при этом в каждом кольцевом канале установлено
разомкнутое проволочное кольцо 13, концы которого выходят в тангенциальный паз 11, а в каждом сегментном пазе установлена сегментная шпонка 14, часть которой входит в продольный паз 12 соответствующей обоймы 5, 6.
Торцовый узел трения собирается следующим образом.
В начале в сегментный паз каждого углеродного кольца укладывается шпонка, после чего, обеспечив совпадение шпонки с продольным пазом соответствующей обоймы, кольцо устанавливается в обойму. Затем, через тангенциальный паз в кольцевой канал вводится проволочное кольцо такой длины, чтобы свободные концы его сомкнулись в тангенциальном пазу.
В процессе работы торцового узла трения вращающаяся вместе с валом обойма при помощи шпонки передает углеродному кольцу крутящий момент, а аксиально-подвижное углеродное кольцо удерживается от проворота в обойме шпонкой. Проволочное кольцо, установленное в кольцевой канал обеспечивает контакт углеродного кольца с обоймой. Потеря вышеуказанного контакта возникает в торцовых уплотнениях при пульсациях давления затворной жидкости. В этом случае кратковременное превышение давления уплотняемой среды над давлением затворной жидкости влечет раскрытие торцового стыка между углеродным кольцом и обоймой. Предложенная конструкция торцового узла трения исключает не только этот недостаток, но и уменьшает риск разрыва углеродных колец, что значительно повышает надежность работы узла трения.
Опытная партия данной конструкции опробована на предприятии заявителя и показала положительные результаты. Промышленная применимость очевидна.
Перечисленные признаки отличают техническое решение от прототипа и обусловливают соответствие этого решения требованиям полезной модели.
Торцовый узел трения, содержащий два кольца из углеродных материалов, одно из которых закреплено на валу, а другое аксиально-подвижно и прижато к нему упругим элементом, кольца установлены в несущие металлические обоймы, а на наружном диаметре каждого углеродного кольца выполнен продольный паз, отличающийся тем, что продольные пазы выполнены сегментными, на наружном диаметре каждого из углеродных колец со стороны рабочего торца выполнена проточка, образующая с канавкой, выполненной на внутреннем диаметре каждой из обойм, - кольцевой канал, который сообщается с торцем обоймы тангенциальным пазом, выполненным на торце обоймы по дуге с центральным углом 10-30°, диаметрально противоположно каждому тангенциальному пазу выполнен продольный паз, при этом в каждом кольцевом канале установлено разомкнутое проволочное кольцо, концы которого выходят в тангенциальный паз, а в сегментном пазе каждого углеродного кольца установлена сегментная шпонка, часть которой входит в продольный паз соответствующей обоймы.
