подвижное герметизирующее устройство торцевого типа

Формула изобретения

ПОДВИЖНОЕ ГЕРМЕТИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТОРЦЕВОГО ТИПА, содержащее корпус, опорный фланец, неподвижный элемент пары трения, вращающийся кольцевой элемент пары трения, закрепленный на валу сильфонный упругий элемент, внутренняя полость которого сообщена с буферной средой, и термопару, связанную с регулятором нагружения буферной среды, отличающееся тем, что неподвижный элемент пары трения выполнен с разъемными вкладышами, закрепленными на сплошном кольце, а сильфонный элемент включает в себя два коаксиально расположенных сильфона, закрепленных одними концами на упомянутом кольце, а другими - на опорном фланце и образующих между собой герметичную полость, сообщенную с буферной средой, причем между внутренним сильфоном и валом образована полость, сообщенная с уплотняемой средой, а между наружным сильфоном и корпусом герметизирующего устройства образован коллектор для сбора утечек уплотняемой среды, при этом термопара установлена на выходе из коллектора утечек уплотняемой среды, направленных в систему уплотняемой среды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению и машиностроению и может быть использовано в процессе ремонта оборудования этих отраслей в целях увеличения срока службы и повышения надежности, в частности, уплотнений судовых дейдвудных устройств с масляной или любой системой на основе других типов смазок.

Известно подвижное герметизирующее устройство торцового типа, содержащее корпус, опорный фланец, неподвижный элемент пары трения, вращающийся кольцевой элемент пары трения, закрепленный на валу, сильфонный упругий элемент, внутренняя полость которого сообщена с буферной средой, и термопару, связанную с регулятором нагружения буферной среды.

Это устройство имеет следующие недостатки:

пара трения устройства работает без достаточной смазки, что приводит к нагреву элементов пары трения и необходимости охлаждения буферной средой внутренних поверхностей элементов пары трения, в частности неподвижного;

усложнение конструкции неподвижного элемента пары трения из-за необходимости создания в нем полости для прохода хладоносителя и сквозного канала для термопары;

использование трех сильфонов, установленных коаксиально, для организации протока хладоносителя;

необходимость использования пружины для создания первоначального нагружения пары трения;

малая долговечность устройства из-за использованного способа нагружения, при котором повышение температуры в паре трения приводит к лавинообразному нарастанию температуры и разрушению рабочих поверхностей пар трения;

утечки уплотняемой среды загрязняют окружающее пространство и являются прямыми потерями уплотняемой среды;

неэкономичность использования такого типа устройства во многих отраслях промышленности, в частности в судостроении.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности подвижного герметизирующего устройства в работе и упрощение его конструкции.

Это достигается тем, что в подвижном герметизирующем устройстве торцового типа, содержащем корпус, опорный фланец, неподвижный элемент пары трения, закрепленный на валу сильфонный упругий элемент, внутренняя полость которого сообщена с буферной средой, и термопару, связанную с регулятором нагружения буферной среды, неподвижный элемент пары трения выполнен с разъемными вкладышами, закрепленными на сплошном кольце, а сильфонный элемент включает два коаксиально расположенных сильфона, закрепленных одними концами на упомянутом кольце, а другими на опорном фланце и образующих между собой герметичную полость, сообщенную с буферной средой, причем между внутренним сильфоном и валом образована полость, сообщенная с уплотняемой средой, а между наружным сильфоном и корпусом герметизирующего устройства образован коллектор для сбора утечек уплотняемой среды, при этом термопара установлена на выходе из коллектора утечек уплотняемой среды, направляемых в систему уплотняемой среды.

На чертеже схематично изображено подвижное герметизирующее устройство (ПГУ).

На вращающемся валу 1 закрепляется втулка 2 с гребнем и буртом, являющаяся подвижным элементом пары трения, которая совместно с кольцом 3 неподвижного элемента пары трения образуют ПГУ. Кольцо 3 с помощью двух коаксиально расположенных сильфонов 4, образующих между валом 1 и внутренним сильфоном полость 5 уплотняемой среды, соединяется с опорным фланцем 6, закрепленным на плите 7 корпуса 8 ПГУ, который в районе стыка подвижного и неподвижного элементов пары трения снабжен коллектором 9. Термопара 10, находящаяся в потоке утечек уплотняемой среды, собираемых в коллекторе, свой импульс передает на регулятор 11 нагружения, который по каналу 12 подводит буферную среду в беспроточную герметичную полость 13. Канал 14 служит для отвода утечек уплотняемой среды из коллектора 9 в емкость 15 сбора утечек, которые затем насосом 16 возвращаются в напорную цистерну 17 уплотняемой среды.

ПГУ работает следующим образом.

Из уплотняемой полости 5 среда поступает на пару трения, образованную втулкой 2 и неподвижным кольцом 3, для их смазки и охлаждения, а утечки среды поступают на специальной формы бурт втулки 2, направляющий их как при остановке, так и при вращении вала в коллектор 9 и далее по каналу 14 в емкость 15. С помощью насоса 16 утечки среды возвращают в напорную цистерну 17 уплотняемой среды для многократного использования.

Термопара 10, измеряющая температуру утечек уплотняемой среды, выдает импульс на регулятор 11 нагружения буферной среды, который устанавливает нужное давление в беспроточной герметичной полости 13, регулируя количество утечек уплотняемой среды. При повышении температуры утечек среды регулятор 11 уменьшает давление буферной среды в полости 13, что приводит к увеличению утечек и стабилизации температуры. При понижении температуры утечек, включая остановленный вал, термопара 10 выдает импульс регулятору 1 на увеличение давления до допустимой величины в полости 13 и уменьшение утечек уплотняемой среды.