торцовое уплотнение

Формула изобретения

Торцевое уплотнение, содержащее корпус, втулку, вал, невращающееся и вращающееся уплотнительные кольца трения, контактирующие между собой по плоской поверхности трения, причем на поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, 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 на поверхности колец трения выполнены кольцевые канавки полукруглого сечения так, что при их сборке образована торообразная полость, в которую установлено торообразное кольцо, контактирующее с кольцами трения по поверхности упомянутой полости.

Описание изобретения к патенту

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

Известно торцовое уплотнение (а.с. СССР 2028525), наиболее близкое по своей технической сущности к предлагаемому, содержащее корпус, втулку, вал, невращающееся и вращающееся уплотнительные кольца, контактирующие между собой по плоской поверхности трения, причем на поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, 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 то, что во время работы торцового уплотнения в паре трения возникает вибрация и раскрытие стыка из-за радиальной и угловой несоосности колец трения.

Задача изобретения - уменьшить радиальную и угловую несоосности колец трения.

Технический результат достигается тем, что на поверхности колец трения выполнены кольцевые канавки полукруглого сечения так, что при их сборке образована торообразная полость, в которую установлено торообразное кольцо, контактирующее с кольцами трения по поверхности упомянутой полости.

На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Торцовое уплотнение состоит из невращающегося и вращающегося колец трения 1 и 2, на торцовой поверхности которых выполнены кольцевые канавки полукруглого сечения так, при их сборке образована торообразная полость, в которую установлено торообразное кольцо 3, контактирующее с кольцами трения 1 и 2 по поверхности упомянутой полости. Невращающееся, подвижное в осевом направлении, кольцо трения 1, установленное в корпусе 4, загерметизировано посредством вторичных уплотнений 5 и 6 и закреплено штифтами 7. Вращающееся кольцо 2 установлено во втулке 8 и загерметизировано вторичными уплотнениями 9 и 10. На дне полукруглой кольцевой канавки кольца 2 выполнена прямоугольная кольцевая канавка 11, соединенная продольными, расположенными под углом к оси вращения каналами 12 с коническими радиально расположенными полостями 13, которые выполнены во втулке 8. Полости 13 закрыты шариками 14 при помощи пластинчатых пружин 15. Втулка 8 соединена с валом 16 посредством шпонки 17 и герметизируется вторичным уплотнением 18. Невращающееся кольцо трения 1 прижато к вращающемуся кольцу 2 нажимным элементом 19 через пружину 20.

Уплотнение работает следующим образом.

При остановленном валу 16 герметизация уплотнения осуществляется стыком колец трения 1 и 2 между собой по плоской поверхности трения и стыком колец трения 1 и 2 с торообразным кольцом 3 за счет их прижатия нажимным элементом 19 через пружину 20, а конические, обращенные вершинами наружу, радиально расположенные полости 13 закрыты шариками 14 посредством пластинчатых пружин 15.

При вращении вала 16 вращается втулка 8 с кольцом трения 2, которое скользит по поверхности кольца трения 1 и торообразного кольца 3. Торообразное кольцо 3 увеличивает поверхность пары трения и центрирует кольца трения 1 и 2, за счет чего уменьшается вибрация в паре трения и ее раскрытие. Просочившаяся через стык колец трения 1 и 2 и стык кольца трения 2 и торообразного кольца 3 уплотняемая среда попадает в прямоугольную кольцевую канавку 11, далее через продольные каналы 12 уплотняемая среда попадает в радиально расположенные полости 13. Затем под действием центробежной силы уплотняемая среда давит на шарики 14, преодолевая упругость пружин 15, через образованные щели выбрасывается обратно в уплотняемую полость. При уменьшении центробежной силы под действием упругой силы пружин 15 шарики 14 плотно закрывают конические радиально расположенные полости 13. Этим перекрывается обратное проникновение уплотняемой среды через конические, радиально расположенные полости 13 и продольные каналы 12 в кольцевую канавку 11 и далее наружу.