SU1687977A1 - Уплотнение вращающегос вала - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить надежность уплотнени  вращающегос  вала путем предотвращени  раскрыти  торцового стыка между внутренним плавающим кольцом и корпусом. В расточке 3 корпуса 1 с зазором 4 относительно вала 5 установлены внутреннее и наружное плавающие кольца 6 и 7. Между кольцами расположены упругие элементы 8, поджимающие торцовые уп- лотнительные по ски 9 и 10 колец 6 и 7 к корпусу 1, в котором выполнены подвод щие каналы 2. Дл  предотвращени  разрыва масл ной пленки на торцовой поверхности кольца 6 со стороны по ска 9 выполнена кольцева  проточка 11 прот женностью больше половины кольца 6, на наружной цилиндрической поверхности которого выполнены радиальные пазы 12. Внутренн   поверхность пазов 12 расположена на одном диаметре с внутренней поверхностью проточки 11. Пазы 12 расположены напротив каналов 2. На внутренней поверхности кольца 6 со смещением к выходному участку 13 выполнена кольцева  канавка 14, сообщенна  радиальными дросселирующими каналами через проточку 11 с пазами 12. 2 ил. «ы Ё О 00 Ю VJ VJ

Description

Изобретение относитс  к уплотнитель ной технике, в частности к конструкци м уплотнений вращающихс  валов в насосах, компрессорах и турбинах.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние надежности уплотнени  путем предотвращени  раскрыти  торцового стыка между внутренним плавающим кольцом и корпусом , и разрыва масл ной пленки в выходном участке внутреннего плавающего кольца со стороны газа.

На фиг 1 изображена конструкци  уплотнени  вращающегос  вала, продольный разрез, на фиг.2 - разрез А - А на фиг 1.

Уплотнение вращающегос  вала содержит выполнение в корпусе 1 подвод щие каналы 2 и установленные в расточке 3 корпуса 1 с зазором 4 относительно вала Ь внутреннее и наружное плавающие уллотнительные кольца 6 и 7.

Между уплотнительными кольцами 6 и 7 установлены упругие элементы 8, поджимающие кольца 6 и 7 к корпусу торцовыми уплотнительными по сками 9 и 10. На торцовой поверхности внутреннего плавающего уплотнительного кольца 6 со стороны торцового уплотнительного по ска выполнена кольцева  проточка 11, Прот женность длины кольцевой проточки выполнена больше половины кольца и гем самым кольцо раздел етс  на два участка различной прот женности, На наружной поверхности внутреннего плавающего уплотнительного кольиа 6 выполнены радиальные пазы 12. Внутренн   поверхность пазов 12 и внутренн   поверхность кольцевой проточки 11 расположены на одном диаметре. Радиальные пазы 12 распо- ложены напротив подвод щих каналов 2. На внутренней поверхности внутреннего кольца 6 выполнена со смещением к выход- ному участку 13 кольца 6 кольцева  канавка 14, сообщенна  посредством радиальных дросселирующих каналов 15 через кольцевую проточку с радиальными пазами 12

Уплотнение вращающегос  вала рабо- тает следующим образом,

При работе турбомашины, например центробежного компрессора высокого давлени , уплотнительное масло по подвод щим каналам 2 под давлением превышающим давление компримируемого газа, подаетс  в радиальные пазы 12 и расточку 3 корпуса к плавающим уплотнитель ным кольцам 6 и 7. охлажда  их, и преп тствует утечке компримируемою газа в окружающую среду

Благодар  выполнению во внутреннем кольце б кольцевой проточки 11 происходит более интенсивное охлаждение кольца 6,

что повышает надежность его работы и повышает его герметизирующую способность а различна  осева  прот женность наружного и внутреннего цилиндрических участков кольца позвол ет получить необходимую величину уравновешивающей силы, позвол ющей создать момент сил преп тствующий раскрытию торцового стыка между торцовым УПЛОТНИ(ельным по ском 9 и корпусом т.е. уравновесить момент сил, стрем щийс  раскрыть указанный торцовый стык и: за пары (ил1 центрирующей силы, возникающей в зазоре 4 и приложенной к центру кольц 6, и силы тре ни , приложенной к торцу кольца 6

При высоких rt/орогтрх ПОЗЩРНИЯ и ма- «пых расхода ггпотмительного масла возможно нарушение сплошности смазйчного сло  Разрыв масл ном плот и начинаетс  на выходном уигтке 13 кольца со стороны газа, При этом чем меньше перепад давлени , а следовательно, и расход масла, тем большую длину кольца f) будет занимать зона разрыва пленки В эгои зоне будет находив с  смесь мпслаi газом что и приводит к существенному уменьшению в зкости масла, потерь мощности на трение и температуры кольца 6 Этим объ сн етс  также более низка  температур  кольца 6 на выходном участке 13

При больших перепадал давлени , т.е., когда уплотните-.ыюе масло полностью заполн ет зазор 4, расход масла растет пр мо пропорционально сюрогти вращени  С уменьшением перепад,-: давлени  масло - газ тбсолютмыи расход уменьшаетс , нэос- таетср независимым от скорости сращени  вала 5, что обь с.н ст по ргрние зоч разрыва масл ной meiiKH в iaiope 4 С ростом скорости вращени  тона разрыва распростран етс  е сторону ччолноп кромки уменьша  эффективную дпину кол i 3 6. Если перепад давлении уменьшаетс  настолько, что зона ра.чрк;, а Слюной пленки будет занимат ь всю длину s- ольца 6, то уплотнение тер ет герметичности и газ попадает в основной поток масла Разрыву масл ной пленки способп пуют также вибрации вала 5 и малые F.I личП Ч зазоров 4 Дл  предот- в ращен и., рт-фыгм маст ной пленки часть уплогнитгл. - j маглг, из подвод щих канале , / гь„ V1 т ь радиальные пгзы 12 и из них в рлдиальньк дросселир/ющие каналы 15 и канаг ку 14 Пои попадании уплотнительного магла в канавку 14 постанавливаетс  масл на  пленка в зазо ре 4 и соответственно герметичность уплотнени .

Таким обр зор-,, пррдлагаемач конструкци  уплотн :н,1ч 1,02, ющегос  зэла обладает более высокой уплотнительной способностью из-за предотвращени  раскрыти  торцового стыка, а также из-за предотвращени  разрыва масл ной пленки в радиальном зазоре между валом и внутренним плавающим кольцом.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Уплотнение вращающегос  вала, содержащее установленные в расточке корпуса с зазором относительно вала внутреннее и наружное плавающие кольца, между которыми расположены упругие элементы, поджимающие торцовые уплотнительные по ски плавающих колец к корпусу, в котором выполнены подвод щие каналы, отличающеес  тем, что. с целью повышени  надежности уплотнени  путем предотвращени  раскрыти  торцового стыка между внутренним плавающим кольцом и корпу0

   сом, и разрыва масл ной пленки в выгодном участке внутреннего плавающего кольца со стороны газа, на торцовой поверхности внутреннего плавающего кольца со стороны торцового уплотнительного по ска выполнена кольцева  проючка прот женностью больше половины кольца, а на его наружной цилиндрической поверхности выполнены радиальные пазы, внутренн   поверхность которых расположена на одном диаметре с внутренней поверхностью кольцевой проточки , причем радиальные пазы расположены напротив подвод щих каналов, а на внутренней поверхности внутреннего плавающего кольца со смещением к выходному участку кольца выполнена кольцева  канавка, сообщенна  посредством радиальных дросселирующих каналов через кольцевую проточку с радиальными пазами.