Замораживаемое уплотнение вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения валов, работающих в условиях перепада давления. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения за счет повышения его герметизируюш,их свойств. В замораживаемом о уплотнении, содержащем установленный на валу 1 антифрикционный вкладыш 5, пористая втулка 6, пропитанная уплотняющей средой, выполнена в виде двух усеченных конусов, примыкающих друг к другу большими основаниями и охваченных биметаллическими вкладышами 10 и 11. Последние подсоединены к холодным слоям термобатарей . При подаче тока в термобатарею и отводе тепла от вкладышей 10, 1 1 и втулки 6 начинается переход жесткой уплотняющей среды 7 в твердую фазу. При замерзании слоев уплотняющей среды 7, примыкающих к вкладышам 10 и 11, жидкая ее часть через поры втулки 6 перемещается к поверхности вкладыша 5, обеспечивая равномерную нагрузку по всей поверхности. Вследствие изменения конфигурации вкладышей 10 и 11 возникают дополнительные напряжения, направленные внутрь втулки 6. 2 ил. (О (Л 4: О tsD N СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (дУ 4 F 16 J 15 40, 13 с

4)

М1

t ,L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

gggp г;, „,, „ (21) 4081745/31-08 (22) 12.05.86 (46) 15.06.88. Бюл. № 22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (71) Краснодарский политехнический институт (72) В. М. Шляховецкий (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 240425, кл. F 16 J 15/14, 1967.

Авторское свидетельство СССР № 918611, кл. F 16 J 15/40, 1980. (54) ЗАМОРАЖИВАЕМОЕ УПЛОТНЕНИЕ

ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения валов, работающих в условиях перепада давления. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения за счет повышения его герметизирующих свойств. В замораживаемом

„„SU„„1402749 А1 уплотнении, содержащем установленный на валу 1 антифрикционный вкладыш 5, пористая втулка 6, пропитанная уплотняющей средой, выполнена в виде двух усеченных конусов, примыкающих друг к другу большими основаниями и охваченных биметаллическими вкладышами 10 и 11. Последние подсоединены к холодным слоям термобатарей. При подаче тока в термобатарею и отводе тепла от вкладышей 10, 11 и втулки 6 начинается переход жесткой уплотняющей "ðåäû 7 в твердую фазу. 11ри замерзании слоев уплотняющей среды 7, примыкающих к вкладышам 10 и 1, жидкая ее часть через поры втулки 6 перемещается к поверхности вкладыша 5, обеспечивая равномерную нагрузку по всей поверхности. Вследствие изменения конфигурации вкладышей 10 и 11 возникают дополнительные напряжения, направленные внутрь втулки 6. 2 ил.

1402749

Формули изобретения

CPll& g

ВНИИПИ Заказ 2839!25 Тираж 784 Подписное

11роизводственно-полиграфинсскос предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения валов, работающих в условиях перепада давления.

Цель изобретения — повышение надежн ости уплотнения за счет повышения его герметизи рующих свойств.

На фиг. 1 показано уплотнение, разрез; на фиг. 2 — схема распределения сил в уплотнении. l0

Замораживаемое уплотнение включает вал 1, корпус 2 с боковой крышкой 3, на корпусе 2 и крышке 3 выполнены сферические проточки 4. В корпусе 2 последовательно установлены вкладыш 5 из антифрикционного материала, втулка 6 из пористого материала, пропитанная уплотняющей средой — жидкостью 7, например дистиллированной водой. Холодные спаи 8 термобатарей 9 помещены в корпус 1 и к ним подсоединены вкладыши 10 и l I из ма- о0 териалов с различными коэффициентами линейного расширения (биметаллические вкладыши), размещенные в корпусе 1 между холодными спаями 8 и пористой втулкой 6.

Для подачи в пористую втулку 6 жидкости 7 и насыщения ее этой жидкостью к -ней через корпус 1 подведен трубопровод 12 с вентилем 13.

Втулка 6 выполнена в сечении в виде двух усеченных конусов, основания которых срприкасаются и расположены в плоскости, перпендикулярной оси вала 1.

Сборку уплотнения производят следуюц1 и м образом.

На вал 1 в корпусе 2 надевают вкладыш 5, затем втулку 6 и вкладыши 10 и; l l (последовательно правый и левый конусы), подсоединяют холодные спаи 8 и закрывают крышкой 3. При открытии вентиля 13 по трубопроводу 12 жидкость 7 подается в пористый материал втулки 6 и насыщает его. При подаче тока в термобатарею в последней появляется разность 40 температур и холодные спаи 8 начинают отводить тепло от втулки 6, вкладышей 10 и 11, при этом вкладыши 10 и 11 начинают изменять свою форму, удлиняясь по образующей конуса и изменяясь по диаметру, выбирая при этом зазор между по45 ловинками вкладыша. Края вкладышей

10 и 11 упираются в сферические прог точки 4, фиксируя его положение в корпусе 2.

После охлаждения втулки 6 и жидкости 7 в последней начинается процесс перехода жидкости в твердую фазу. При этом первоначально замораживаются слои жидкости, примыкающие к вкладышам 10 и 11, незамерзшая жидкость через поры втулки 6 перемешается к внешней поверхности вкладыша 5, обеспечивая равномерную нагрузку по всей поверхности.

При необходимости работы при больших давлениях или недостаточной плотности уплотнения вала холодные спаи 8 обеспечивают дальнейшее понижение температуры втулки 6, вкладышей 10 и 11. При этом вся жидкость замерзает. Вследствие изменения конфигурации вкладышей 10 и 11 возникают напряжения Pi и Рз, направленные внутрь втулки 6. Под действием напряжения Рз лед поджимается по линии действия усилия Р и перемещается вдоль проточек 4.

На краях антифрикционного вкладыша 5 и втулки 6 в зоне сферических проточек

4 силы Р1 и Р трансформируются в силу, вектор которой направлен вдоль внешнего края сферической проточки 4 к внешней поверхности вкладыша 5, тем самым на краях вкладыша, т. е. на краях уплотнения вала, обеспечивается создание максимального уплотняющего усилия.

Замораживаемое уплотнение вала, содержащее размещенную в корпусе втулку с уплотняющей средой и термобатареи, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, оно снабжено антифрикционным вкладышем, установленным на валу, и двумя биметаллическими вкладышами, охватывак)шими наружную поверхность втулки, которая выполнена в виде дBvx усеченных конусов, обрашенных друг к другу большими основаниями, расположенными в плоскости, перпендикулярной оси вала, причем биметаллические вкладыши подсоединены к холодным спаям термобатарей и сопряжены с втулкой материалом с большим коэффициентом линейного расширения, а втулка выполнена из пористого материала.