торцевое уплотнение

Формула изобретения

Торцевое уплотнение, содержащее корпус, вал, невращающиеся и вращающиеся уплотнительные кольца, контактирующие между собой по плоской поверхности трения, причем на поверхности трения вращающегося уплотненного кольца выполнена кольцевая канавка, соединенная каналами с уплотняемой полостью, и в нем выполнены конические радиально расположенные полости, обращенные вершинами наружу и сообщенные ими с уплотняемой полостью, а со стороны основания упомянутые полости соединены осевыми каналами с кольцевой канавкой, отличающееся тем, что со стороны уплотняемой полости на внешнем участке рабочей поверхности вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, в которую установлено подпружиненное в осевом направлении дополнительное кольцо, загерметизированное в радиальном направлении и подвижное в осевом направлении.

Описание изобретения к патенту

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

Известно торцевое уплотнение (SU N 1749591, F 16 J 15/34, 1992), наиболее близкое по своей технической сущности к предлагаемому, содержащее корпус, вал, невращающиеся и вращающиеся кольца, контактирующие между собой, по плоской поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, соединенная каналами с уплотняемой полостью и в нем выполнены конические радиально расположенные полости, обращенные вершинами наружу и сообщенные ими с уплотняемой полостью, а со стороны основания упомянутые полости соединены осевыми каналами с кольцевой канавкой.

Основным недостатком известного торцевого уплотнения является то, что в результате частичного отвода просочившейся жидкости, режим трения во внешнем стыке ближе к жидкостному, а во внутреннем стыке ближе к сухому трению. Это приводит к тому, что рабочая поверхность трения внутреннего участка стыка изнашивается более интенсивно, образуется зазор, через который уплотняемая среда проникает наружу.

Задача изобретения - повышение надежности и долговечности торцевого уплотнения.

Технический результат достигается тем, что со стороны уплотняемой полости на внешнем участке рабочей поверхности вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, в которую установлено подпружиненное в осевом направлении дополнительное кольцо, загерметизированное в радиальном направлении и подвижное в осевом направлении.

На фиг. 1 изображено торцевое уплотнение, общий вид; на фиг. 2 - вид А; на фиг. 3 - сечение Б-Б.

Торцевое 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 торцевой поверхности которого выполнена кольцевая канавка 7, установленная во втулке 8 и загерметизированного вторичными уплотнениями 9 и 10. Рабочая поверхность подвижного кольца 6 разделена кольцевой канавкой 7 на внешний участок рабочей поверхности 11 со стороны уплотняемой полости, и внутреннего участка 12. На внешнем участке рабочей поверхности 11 выполнена кольцевая канавка 13, в которую установлено подпружиненное пружиной 14 в осевом направлении дополнительное кольцо 15, загерметизированное в радиальном направлении вторичными уплотнениями 16 и 17 и зафиксированное от самопроизвольного проворачивания штифтами 18. Во втулке 8 выполнены конические радиально расположенные полости 19, соединенные продольными каналами 20 с кольцевой канавкой 7. Втулка 8 соединена с валом 21 посредством шпонки 22 и герметизируется вторичным уплотнением 23. Неподвижное кольцо трения 1 прижато к подвижному кольцу 6 нажимным элементом 24 через пружину 25.

Уплотнение работает следующим образом.

При остановленном вале 21 герметизация уплотнения осуществляется внутренним стыком 12 колец 1 и 6 с помощью их прижатия нажимным элементом 24 через пружину 25. При вращении вала 21 вращается втулка 8 с кольцом трения 6, уплотняемая среда, которая находится в конической полости 19, под действием центробежной силы выбрасывается в уплотненную полость. В результате этого в осевых каналах 20 и кольцевой канавке 7 образуется разрежение. При этом уплотняемая жидкость через внешний стык 11 просачивается в кольцевую канавку 7 и далее через продольные каналы 20 - в конические полости 19, откуда под действием центробежной силы возвращается в уплотняемую полость.

Так как уплотняемая среда просачивается через участок внутреннего стыка 12 в значительно меньшем количестве, то режим трения ближе к сухому, вследствие чего износ на этом участке больше. Компенсация этого износа осуществляется за счет осевого перемещения дополнительного кольца 15. Таким образом, исключается возможность раскрытия внутреннего стыка 12, то есть образования зазора, что ведет к уменьшению утечки жидкости через торцевое уплотнение.