Гидростатическое торцевое уплотнение

Предлагаемое гидростатическое торцовое уплотнение относится к герметизирующим устройствам вращающихся валов и предназначено для обеспечения бесконтактного режима трения в паре трения торцовых уплотнений. Оно может быть использовано для герметизации валов насосов, компрессоров и перемешивающих аппаратов химических производств.

Устройство состоит из аксиально-подвижного вращающегося кольца и установлено в корпусе неподвижного кольца с осевыми отверстиями для подвода среды под давлением. На поверхности трения неподвижного кольца выполнены камеры. Указанные камеры соединены с отверстиями для подвода среды под давлением выполненными на поверхности трения неподвижного кольца пазами, которые образуют с поверхностью трения аксиально-подвижного кольца дросселирующие щели.

Технический результат - повышение надежности уплотнения вследствие исключения забивания дросселирующих щелей. 1п.формулы, 1 ил.

Предложение относится к конструкции гидростатических торцовых уплотнений, применяемых при высших скоростях скольжения и перепадах давлений.

Оно может быть использовано в энергетических и криогенных насосных установках и компрессорах.

Известны гидростатические торцовые уплотнения, в которых на поверхности трения неподвижного кольца выполнена система камер, в каждую из которых по осевому отверстию с дроссельным участком подается под давлением жидкость или газ от внешнего источника. Такое уплотнение описано, например в Справочнике «Уплотнения и уплотнительная техника» А.И.Голубев и Л.А.Кондаков М. Машиностроение 1986 г.стр.267 рис.8.34. Недостатком этой конструкции является опасность забивания дроссельного участка твердыми частицами, имеющимися в подаваемой среде.

Наиболее близким к предлагаемой конструкции является уплотнения импульсного типа, приведенные в указанном «Справочнике» стр.267 рис.8.35, где питатели камер выполнены в виде пазов на торцовой поверхности кольца пары трения. Такое исполнение, используемое для подвода среды под давлением в камеры, не требует от паза эффекта дросселирования, поскольку им обеспечивается периодическое заполнение камер. При этом исключается забивание подводящих каналов.

Недостатком этой конструкции является сложность ее применения в системах, где требуется подача в камеры среды от постороннего источника.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности узла.

Поставленная задача достигается за счет того, что питатели камер выполнены в виде плоских дроссельных щелей, соединяющих камеры с отверстиями для подвода давления.

На чертеже дан пример выполнения предложенного гидростатического торцового уплотнения.

Гидростатическое торцовое уплотнение вала 1 содержит, установленное в корпусе 2 неподвижное кольцо 3, контактирующее с подпружиненным аксиально-подвижным вращающимся кольцом 4, установленным на вале 1. В корпусе 2 выполнен канал 5 для подвода внешней среды под давлением. Указанный канал 5 через осевые отверстия 6, выполненные в неподвижном кольце 3 уплотнения гидравлически соединен с поверхностью трения. На поверхности трения кольца 3 выполнены камеры 7, которые постоянно соединены плоскими пазами 8, выполненными на поверхности трения кольца 3 с отверстиями 6. Сечение дросселирующих плоских щелей, образуемых пазами 8 с поверхностью трения вращающегося кольца 4, определяется расчетным путем для оптимизации соотношения утечек и гидростатической жесткости в уплотнении. При расчете геометрических размеров пазов 8 учитывается «всплытие» аксиально-подвижного кольца 4.

Работа предложенного гидростатического торцового уплотнения ясна из его описания. Дросселирование среды в плоских щелях, образованных пазами 8 и поверхностью трения кольца 4 уменьшает опасность их забивания благодаря наличию вращающейся стенки на поверхности трения кольца 3, развитой ширины паза и его малой глубине, обеспечивающей дополнительный эффект защиты.

Гидростатическое торцевое уплотнение, содержащее установленное на вале вращающееся аксиально подвижное кольцо и установленное в корпусе неподвижное кольцо с осевыми отверстиями для подвода среды под давлением в камеры, выполненные на поверхности трения, отличающееся тем, что на поверхности трения неподвижного кольца выполнены пазы, образующие с поверхностью трения аксиально подвижного кольца дросселирующие щели, гидравлически соединяющие осевые отверстия и камеры.