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 трапециевидного профиля, соединенная каналами с коническими радиально расположенными полостями, со стороны основания, эти полости обращены вершинами наружу и сообщены ими с уплотняемой полостью, которые разделены шариками посредством пластинчатых пружин, отличающееся тем, что фаска на внешней боковой стороне трапециевидной кольцевой канавки выполнена с возможностью создания клиновидной кольцевой полости и образования гидравлического замка при поступлении уплотняемой среды.

Описание изобретения к патенту

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

Известно торцовое уплотнение (патент РФ N2145020), 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 трапециевидного профиля, соединенная каналами с коническими радиально расположенными полостями, со стороны основания. Эти полости обращены вершинами наружу и сообщены ими с уплотняемой полостью, которые разделены шариками посредством пластинчатых пружин.

Основным недостатком известного торцового уплотнения является неспособность отводить увеличенное количество уплотняемой среды из-за того, что затруднено движение уплотняемой среды по осевым каналам вследствие прилипания уплотняемой среды под действием центробежной силы к стенкам канала.

Задача изобретения - уменьшение количества уплотняемой среды, которая попадает в кольцевую канавку.

Технический результат достигается тем, что на внешней боковой стороне трепециевидной кольцевой канавки выполнена фаска, которая образует клиновидную кольцевую полость, в которую под воздействием центробежной силы поступает уплотняемая среда и образует гидравлический замок, который уменьшает вытекание уплотняемой среды.

На фиг.1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг.2 - вид Б на фиг.1; на фиг.3 - вид В на фиг.2.

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 выполнена кольцевая канавка в форме прямоугольной трапеции 7, внешняя боковая сторона которой наклонена под утлом к оси вращения кольца и на ней выполнена фаска 8, образующая клиновидную полость 9. Подвижное кольцо трения 6 установлено во втулке 10 и загерметизированного вторичными уплотнениями 11 и 12. Во втулке 10 выполнены конические радиально расположенные полости 13, соединенные продольными каналами 14 с кольцевой канавкой 7, закрытые шариками 15 при помощи пластинчатых пружин 16. Втулка 10 соединена с валом 17 посредством шпонки 18 и герметизируется вторичным уплотнением 19. Неподвижное кольцо трения 1 прижато к подвижному кольцу 6 нажимным элементом 20 через пружину 21.

Уплотнение работает следующим образом.

При остановленном вале 17 герметизация уплотнения осуществляется стыком колец трения 1 и 6 за счет их прижатия нажимным элементом 20 через пружину 21, а конические радиально расположенные полости 13 закрыты шариками 15 посредством пластинчатых пружин 16. При вращении вала 17 вращается втулка 10 с кольцом трения 6. Уплотняемая среда стремится проникнуть через стык колец трения 1 и 6 наружу и попадает в кольцевую канавку 7, которая выполнена в форме прямоугольной трапеции, внешняя боковая сторона которой наклонена под углом к оси вращения кольца 6 и на ней выполнена фаска 8, образующая клиновидную кольцевую полость 9. Под действием центробежной силы уплотняемая среда прижимается к внешней стороне канавки 7 и ее часть попадает в клиновидную кольцевую полость 9, где образует гидравлический замок, который препятствует проникновению уплотняемой среды в кольцевую канавку 7. Оставшаяся в кольцевой канавке 7 уплотняемая среда движется в сопряженные каналы 14, через которые попадает в радиально расположенные полости 13. Под действием центробежной силы уплотняемая среда давит на шарики 15, преодолевая упругость пружин 16, через образованную щель выбрасывается обратно в уплотняемую полость. При уменьшении центробежной силы под действием упругой силы пружин 16 шарики 15 плотно закрывают конические радиально расположенные полости 13. Этим перекрывается обратное проникновение уплотняемой среды через конические радиально расположенные полости 13 и продольные каналы 14 в кольцевую канавку 7 и далее наружу.

Таким образом, предложенная конструкция торцового уплотнения усложняет возможность проникновения уплотняемой среды в кольцевую канавку и исключает возможность проникновения уплотняемой среды наружу.