Торцеве ущільнення

Торцеве ущільнення, що містить корпус, втулку, вал, обертове та необертове ущільнювальні кільця, які контактують між собою по плоскій по верхні тертя, причому на поверхні тертя обертового кільця виконана кільцева канавка, яка з боку основи сполучена осьовими каналами з конічними радіально розміщеними порожнинами, які сполучені з ущільненою порожниною, з якою вони розділені шариками за допомогою закріплених на ЗОВНІШНІЙ поверхні обертового ущільнювального кільця пластинчастих пружин, яке відрізняється тим, що ЗОВНІШНІ поверхні кілець тертя мають конусоподібну форму з кутом нахилу а і виступають над поверхнею корпуса та втулки Винахід належить до ущільнювальних пристроїв обертових валів насосів, машин та апаратів хімічної, нафтопереробної та інших галузей промисловості Відоме торцеве ущільнення (А с СССР №2028525) найбільш близьке за своєю технічною суттю до запропонованого, що містить корпус, втулку, вал, обертове та необертове ущільнювальні кільця, які контактують між собою по плоскій поверхні тертя, причому, на поверхні тертя обертового кільця виконана кільцева канавка, яка, з боку основи, сполучена, осьовими, каналами, з конічними радіальне розміщеними порожнинами, які сполучені з ущільненою порожниною, з якою вони розділені шариками за допомогою закріплених на ЗОВНІШНІЙ поверхні обертового ущільнювального кільця пластинчастих пружин яка притискає кільця одне до одного і зменшує зазор в парі тертя, де Fp - приведена сила від тиску ущільненого середовища на зовнішню стінку кілець тертя На рис 1 зображене торцеве ущільнення, загальний вигляд, на рис 2 - вид А на рис 1 Торцеве ущільнення складається з необертового 1 та обертового 2 кілець тертя, ЗОВНІШНІ поверхні яких мають конусоподібну форму і виступають над поверхнею корпуса 3 і втулки 4 Необертове, рухоме в осьовому напрямку, кільце тертя 1, яке встановлене в корпусі 3, загерметизоване вторинними ущільненями 5 і 6 та закріплене штифтами 7 Обертове кільце 2 встановлене у втулці 4 і загерметизоване вторинними ущільенями 8 і 9 На торцевій поверхні кільця 2 виконана кільцева канавка 10, сполучена поздовжніми каналами 11 з конічними радіальне розміщеними порожнинами 12, які виконані у втулці 4 Порожнини 12 закриті шариками 13 за допомогою пластинчастих пружин 14 Втулка 4 з'єднана з валом 15 через шпонку 16 і герметизується вторинним ущільненням 17 Необертове кільце тертя 1 притиснуте до обертового кільця 2 натискним елементом 18 через пружину 19 Основним недоліком відомого торцевого ущільнення є те, що ущільнене середовище, яке знаходиться під тиском, після того, як потрапляє в стик кілець тертя, за рахунок гідродинамічного ефекту, намагається збільшити зазор в парі тертя, що призводить до збільшення втрат ущільненого середовища Задача винаходу - зменшити проникнення ущільненого середовища в стик кілець тертя Технічний результат досягається тим, що ЗОВНІШНІ поверхні кілець тертя виконуються конусоподібної форми, з кутом нахилу а, та виступають над поверхнею втулки та корпуса, і за рахунок конусності виникає додаткова осьова сила Fa=Fpsina, Ущільнення працює наступним чином При зупиненому валу 15 герметизація ущільнення здійснюється стиком кілець тертя 1 і 2 за рахунок їх притискання натискним елементом 18 через пружину 19, а КОНІЧНІ радіальне розміщені порожнини 12 закриті шариками 13 за допомогою (О 49276 пластинчастих пружин 14 При обертанні вала 15 обертається втулка 4 з кільцем тертя 2 Ущільнене середовище намагається проникнути через стик кілець тертя 1 і 2 назовні і потрапляє в кільцеву канавку 10, далі, через поздовжні канали 1 1 , ущільнене середовище потрапляє в радіально розміщені порожнини 12 Потім, під дією відцентрової сили ущільнене середовище тисне на шарики 13, долаючи пружність пластинчастих пружин 14, через утворені щілини викидається назад в ущільнену порожнину При зменшені відцентрової сили під дією сили пружності пластинчастих пружин 14 шарики 13 щільно закривають КОНІЧНІ радіальне розміщені порожнини 12 Цим перекривається зворотне проникнення ущільненої рідини через КОНІЧНІ радіальне розміщені порожнини 12 і поздовжні канали 11 в кільцеву канавку 10 і далі назовні Так як при проникненні в стик кілець 1 і 2, ущільнене середовище, за рахунок гідродинамічного ефекту, створює додатковий тиск на рухоме в 18 З 7 5 осьовому напрямку кільце 1, зазор в стику збільшується, що сприяє проникненню ущільненого середовища назовні Зменшення цього зазору здійснюється за рахунок того, що ЗОВНІШНІ поверхні кілець тертя виконуються конусоподібної форми, з кутом нахилу а, контактують основами конусів і виступають над поверхнею корпуса 3 та втулки 4 В результаті цього при розподілу тиску р по периметру кілець 1 та 2, виникає додаткова осьова сила Fa, яка притискає кільця 1 та 2 одне до одного і зменшує зазор в парі тертя Величина, осьової сили залежить від кута нахилу а ЗОВНІШНІХ СТІНОК кілець тертя Fa=F p sina де Fp - приведена сила від тиску ущільненого середовища на зовнішню стінку кілець тертя Таким чином ускладнюється проникнення ущільненого середовища в стик кілець 1 та 2, що перешкоджає збільшенню зазора в стику і зменшує втрати ущільненого середовища через торцеве ущільненням 1 Вид А 11 9 Рис,1 12 17 15 Рис. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71