торцовое уплотнение

Формула изобретения

Торцовое уплотнение, содержащее корпус, вал, невращающееся и вращающееся уплотнительные кольца, контактирующие между собой по плоской поверхности трения, причем на поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, соединенная осевыми каналами с радиально расположенными полостями, которые сообщены с уплотняемой полостью, с которой они разделены шариками посредством закрепленных на наружной поверхности вращающегося уплотнительного кольца пластинчатых пружин, отличающееся тем, что во втулку ввинчены вставки, выступающие над ее поверхностью, с Г-образным каналом, сопряженным с радиальной полостью втулки, причем выходное отверстие Г-образного канала располагается против направления вращения втулки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к уплотняющим устройствам вращающихся валов насосов, машин и аппаратов химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности.

Известно торцовое уплотнение (RU N 2028525), наиболее близкое по своей технической сущности к предлагаемому, содержащее корпус, вал, невращающееся и вращающееся уплотнительные кольца, контактирующие между собой по плоской поверхности трения, причем на поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, соединенная осевыми каналами с радиально расположенными полостями, которые сообщены с уплотняемой полостью и разделены шариками посредством закрепленных на наружной поверхности вращающегося уплотнительного кольца пластинчатых пружин.

Основным недостатком известного торцового уплотнения является то, что по всему объему уплотняемой полости давление одинаково, что затрудняет отвод жидкости из радиально расположенных полостей.

Задача изобретения - уменьшение давления в уплотняемой полости в месте выхода жидкости из радиально расположенных полостей.

Технический результат достигается тем, что во втулку ввинчены вставки с Г-образным каналом, сопряженным с радиальной полостью втулки. Выходное отверстие вставки располагается против направления вращения втулки. За счет того, что вставка выступает над поверхностью втулки, создается препятствие движению жидкости. И таким образом, со стороны выходного отверстия Г-образного канала возникает разрежение, что способствует движению жидкости из радиальной полости втулки.

На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 - снимок обтекания препятствия уплотняемой жидкостью.

Торцовое уплотнение состоит из неподвижного кольца трения 1, установленного в корпусе 2, загерметизированного посредством вторичных уплотнений 3 и 4 и закрепленного штифтами 5, подвижного кольца трения 6, на торцовой поверхности которого выполнены кольцевые канавки 7, установленного во втулке 8 и загерметизированного вторичными уплотнениями 9 и 10. Во втулке 8 ввинчены вставки 11 с Г-образным каналом 12, сопряженным с радиальной полостью 13, соединенной продольными каналами 14 с расположенными под углом = 3^o - 10^o к оси вращения вращающегося кольца 6 продольными каналами 15, соответственно, которые соединены с кольцевыми канавками 7. Г-образный канал 12 закрыт шариком 16 при помощи пружины 17, взаимодействующая с винтом 18, который ввинчен в вставку 11. Втулка 8 соединена с валом 19 посредством шпонки 20 и герметизируется вторичным уплотнением 21. Неподвижное кольцо трения 1 прижато к подвижному кольцу 6 нажимным элементом 22 через пружину 23.

Уплотнение работает следующим образом.

При остановленном валу 19 герметизация уплотнения осуществляется стыком колец трения 1 и 6 за счет их прижатия нажимным элементом 22 через пружину 23, а Г-образный канал 12 закрыт шариком 16 посредством пружины 17. При вращении вала 19 вращается втулка 8 с кольцом трения 6. Уплотняемая среда стремится проникнуть через стык колец трения 1 и 6 наружу и попадает в кольцевую канавку 7, далее уплотняемая среда попадает в продольный канал 15, расположенный под углом к оси вращения вращающегося кольца 6, за счет этого угла в канале 15 возникает осевая сила, под действием которой уплотняемая среда движется к сопряженному каналу 14, через который она попадает в радиально расположенную полость 13. В это же время, за счет того, что вставка 11 выступает над поверхностью втулки 8, создается препятствие движению жидкости и в месте выходного отверстия Г-образного канала возникает разрежение. Под действием центробежной силы уплотняемая среда попадает в сопряженный Г-образный канал, где она давит на шарик 16, преодолевая упругость пружины 17, и через образованную щель и за счет разрежения у выходного отверстия Г-образного канала выбрасывается обратно в уплотняемую полость. При уменьшении центробежной силы под действием упругой силы пружины 17 шарик 16 плотно закрывает Г-образный канал 12. Этим перекрывается обратное проникновение уплотняемой среды в кольцевые канавки 7.

Таким образом, предложенная конструкция многоступенчатого торцового уплотнения исключает возможность проникновения уплотняемой среды наружу.