Гидродинамическое уплотнение

 

Изобретение относится к уплотнительной технике..в частности к радиальным гидродинамическим уплотнениям залов. Цель изобретения - повышение герметичности. Гидродинамическое уплотнение содержит установленный на валу в кольцевой проточке корпуса импеллер с радиальными каналами на рабочей поверхности. Стенка проточки, обращенная к этой поверхности импеллера, выполнена в виде закрепленной в корпусе упругой пластины, на обращенной к импеллеру поверхности которой выполнены зубчатые выступы с острыми крышками а на тыльной поверхности могут быть установлены пьезокерамические элементы. Деформируемость пластины и наличие на ней выступов снижают протечку уплотняемой жидкости по стенке корпуса. 5 з.п ф-лы 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 16 J 15/42

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

iv С»

К) с» Сд

> (21) 4775174/29 (22) 26.12.89 (46) 30.12,91. Бюл. N. 48 (71) Московский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) Е,Н. Иванов (53) 62-762(088.8) (56) Краев M.Â. и др. Гидродинамические радиальные уплотнения высокооборотных валов. М.: Машиностроение, 1976, с. 92, рис.

6,12. (54) ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике,.в частности к радиальным гидродинамическим уплотнениям валов. Цель

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в высокоскоростных насосных агрегатах.

Цель изобретения — повышение герметичности.

На фиг. 1 показано гидродинамическое уплотнение, продольный разрез; на фиг, 2 —. вариант конструкции уплотнения с пьезокерамическими элементами продольный разрез; на фиг. 3 — поверхность упругой пластины с зубчатыми выступами в виде кольцевых (спиральных) ножей; на фиг. 4— то же, в виде секторных ножей; на фиг. 5— то же, в виде шипов.

Гидродинамическое уплотнение (фиг.

1) содержит импеллер 1, установленный на валу 2 в кольцевой проточке 3 корпуса 4.

Обращенная к рабочей поверхности импеллера 1 стенка проточки 3 выполнена в виде закрепленной в корпусе 4 уп ругой пластины

„„Я „„1702043 А1 изобретения — повышение герметичности.

Гидродинамическое уплотнение содержит установленный на валу в кольцевой проточке корпуса импеллер с радиальными каналами на рабочей поверхности. Стенка проточки. обращенная к этой поверхности импеллера, выполнена в виде закрепленной в корпусе упругой пластины, на обращенной к импеллеру поверхности которой выполнены зубчатые выступы с острыми крышками а на тыльной поверхности могут быть установлены пьезокерамические элементы. Деформируемость пластины и наличие на ней выступов снижают протечку уплотняемой жидкости по стенке корпуса. 5 з.п ф-лы.

5 ил.

5, расположенной напротив радиальных каналов 6 импеллера. На поверхности пластины 5, обращенной к импеллеру 1, выполнены зубчатые выступы 7 с острыми кромками.

Уплотнение (фиг, 2) может быть снабжено пьезокерамическими элементами 8, установленными на тыльной стороне упругой пластины 5. На поверхности пьезокерамических элементов 8 нанесены электроды для соединения с генератором электриче ских сигналов (не показан).

Зубчатые выступы 7 могут иметь различные конструктивные решения Они могут быть выполнены, например, в виде кольцевых или спиральных ножей (фиг. 3), в виде секторных ножей (фиг, 4) или в виде отдельных шипов (фиг. 5).

Гидродинамическое уплотнение работает следующим образом.

1702043

При вращении импеллера 1 жидкость, находящаяся в радиальных каналах 6, а также в полости между рабочей поверхностью импеллера 1 и пластиной 5, вовлекается во вращательное движение, давление жидкости в радиальном направлении возрастает, что препятствует перетеканию жидкости, Вследствие обтекания потоком:жидкости выступов, образующих радиальные каналы б, возникают отрывные течения, характеризующиеся появлением возвратных потоков и вихрей, Взаимодействуя с движущейся жидкостью в зазоре, эти потоки приводят к созданию циркуляционного течения в полости между импеллером 1 и пластиной 5.

Вихревые движения жиды сти, в свою очередь, способствуют возникновению газового вихря. В области раздела между жидкостью и газом образуется зона двухфазного подслоя, в который попадают капли жидкости, вылетевшие иэ каналов 6 в результате отрыва с поверхности. В дальнейшем эти капли жидкости могут быть увлечены либо газовым потоком к центру, либо по инерции в окружном направлении обратно к поверхности жидкости. Некоторые капли достигну1 поверхности пластины

5, в результате соударения к которой одна часть капель, дробясь, отразится от ее поверхности, а другая часть капель прилипнет к поверхности пластины 5. что вызовет по явление пленки жидкости, текущей по поверхности пластины 5 под действием радиального газового вихря от границы раздела фаз к центру вращения, Воздействие ,. лель жидкости приведет к деформации упругой пластины 5, разрыву пленки жидкости и мелкому дроблению капель посредс вом зубчатых выступов 7 с острыми кромками, работающими в прист ночном слое.

Регулирование работы зубчатых высту. пов 7 с острыми кромками может быть осуществлено с помощью пьеэокерамических элементов 8 (фиг. 2). Для этого от генератора электрических сигналов (не показан) на электроды пьезокерамических элементов 8 подается электрический сигнал необходимой формы, который, вследствие обратного пьезоэффекта, приводит к соответствующим деформациям пьезокерамических элементов 8 и упругой пластины 5, имеющей на своей поверхности зу" атые выступы 7 с острыми кромками.

В зависимости от скорости вращения вала 2, размеров импеллера 1, плотности и вязкости рабочей жидкости зубчатые еы10 .ступы 7 могут быть выполнены в виде коль15

45 цевых (спиральны".) ножей (фиг, 3), в виде секторных ножей {фиг. 4) или е виде отдельных шипов (фиг, 5), Лзобретение позволяет повысить герметичность гидродинамического уплотне ; пя на ра. зичных режимах работы путем управляемого воздействия зубчатых выступое с острыми кромками на пристеночную пленку жидкос1-л

Формула изобретения

1, Гидр );,лнамическое уплотнение, содержащее установленный на валу е кольцевой проточке корпуса импеллер с радиальными каналами на рабочей поверхност отличающееся тем,что, с целью повышения герметичности, обращенная к рабочей поверхности импеллера стенка проточки выполнена е виде закрепленной е корпусе упругой пластины. при этом на обращенной к импеллеру поверхности пластины выполнены зубчатые выступы с острыми кромками.

2. Уплотнение по п.1, о т и и ч а ю щ е ес я тем, что на тыльной стороне упругой пла тины установлены пьезокерамические элементы.

3. Уплотнение по пп.1 и 2, о т п и ч а ющ е е с я тем, что зубчатые выступы выполнены е виде кольцевых ножей.

4. Уплотнение по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что зубчатые выступы выполнены в виде секторных ножей.

5. Уплотнение по пп,1 и 2, о т л и ч а ющ e e с я тем, что зубчатые выступы выполнены в виде спиральных ножей.

6, Уплотнение по пп,1 и 2, о т л и ч э ющ е е с я тем, что зубчатые еыступы выполнены е виде шипов, 1702043

1702043

Составитель Е. Иванов

Техред М,Моргентал Корректор Т, Малец

Редактор Н. Шитев

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4527 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5