Торцеве ущільнення

Винахід належить до ущільнювальних пристроїв обертових валів насосів, машин та апаратів нафтопереробної, хімічної та інших галузей промислвості. Відоме торцеве ущільнення [патент РФ №2118729, ДПУ №41521А], найбільш близьке за своєю технічною суттю до запропонованого, що містить корпус, втулк у, вал, обертове та необертове кільця, які контактують між собою, на плоскій торцевій поверхні тертя обертового кільця виконана кільцева канавка; на зовнішній ділянці робочої поверхні обертового кільця виконана додаткова кільцева канавка в яку встановлене підпружинене в осьовому напрямку додаткове кільце; у втулці виконані конічні радіально розміщені порожнини обернені вершинами зовні та сполучені ними з ущільненою порожниною з якою розділені шариками підпружиненими пластинчастими пружинами, а з боку основи згадані порожнини сполучені осьовими каналами з кільцевою канавкою. Основним недоліком відомого торцевого ущільнення є складність конструкції та виготовлення і те, що підпружинене в осьовому напрямку додаткове кільце встановлюється в додаткову кільцеву канавку, яка виконана на зовнішній ділянці робочої поверхні обертового кільця чим зменшується міцність обертового кільця, що може призвести до руйнування пари тертя. Задача винаходу - спрощення конструкції та виготовлення торцевого ущільнення, збільшення його надійності та довговічності. Технічний результат досягається тим, що обертове кільце тертя виконане складеним із трьох і більше концентричних кілець - одного внутрішнього і двох або більше зовнішніх, які контактують з необертовим суцільним кільцем тертя, концентричні кільця встановлені у втулці, яка містить три і більше відповідних кільцевих канавок розділених між собою виступами так, що між кільцями і виступами утворюються дві та більше вловлюючих кільцевих канавок, внутрішнє кільце загерметизоване і закріплене нерухомо, а зовнішні - загерметизовані в радіальному напрямку і рухомі в осьовому. На Фіг.1 зображене торцеве ущільнення, загальний вид; на Фіг.2 вид А на Фіг.1. Торцеве ущільнення складається з необертового суцільного кільця тертя 1, яке встановлене в корпусі 2 і загерметизоване вторинними ущільненями 3 та 4 і закріплене штифтами 5, трьох обертових концентричних кілець — зовнішніх 6 і 7 та внутрішнього 8, які утворюють з необертовим суцільним кільцем тертя пару тертя. Обертові концентричні кільця 6, 7 та 8 встановлені у втулці 9 в кільцеві канавки розділені кільцевими виступами 10 та 11 і загерметизовані вторинними ущільненями 12, 13, 14, 15, 16 та 17 відповідно. Зовнішні кільця 6 і 7 підпружинені в осьовому напрямку пружинами 18 і 19. Обертові концентричні кільця 6, 7 та 8 встановлені у втулці 9 в кільцеві канавки розділені кільцевими виступами 10 та 11 так, що утворюють кільцеві канавки 20 та 21. У втулці 9 виконані конічні радіально розміщені порожнини 22, сполучені поздовжніми каналами 23 та 24 з кільцевими канавками 20 та 21. Порожнини 22 закриті шариками 25 за допомогою пружин 26. Втулка 9 з'єднана з валом 27 шпонкою 28 та герметизується вторинним ущільненям 29. Необертове суцільне кільце тертя 1 притиснуте до концентричних кілець 6, 7 та 8 натисним елементом 30 через пружину 31. Ущільнення працює наступним чином. При зупиненому валу 27 герметизація ущільнення здійснюється стиком необертового суцільного кільця 1 та обертових концентричних кілець 6, 7 та 8, які притискаються натисним елементом 30 через пружину 31, а радіально розміщені порожнини 22 закриті шариками 25 за допомогою пружин 26. При обертанні вала 27 обертається втулка 9 з обертовими концетричними кільцями 6, 7 та 8 та радільними порожнинами 22. Ущільнене середовище намагається проникнути через стик необертового суцільного кільця тертя 1 і обертових концентричних кілець 6, 7 та 8 назовні і потрапляє в утворені ними та кільцевими виступами 10 та 11 кільцеві канавки 20 та 21, далі, через поздовжні канали 23 та 24, ущільнене середовище потрапляє в радіально розміщені порожнини 22. Потім, під дією відцентрової сили ущільнене середовище тисне на шарики 25, долаючи пружність пластинчастих пружин 26, через утворені щілини викидається назад в ущільнену порожнину. При зменшені відцентрової сили під дією сили пружності пластинчастих пружин 26 шарики 25 щільно закривають конічні радіально розміщені порожнини 22. Цим перекривається зворотнє проникнення ущільненої рідини через радіально розміщені порожнини 22 і поздовжні канали 23 та 24 в кільцеві канавки 20 та 21 і далі назовні. Так як ущільнена рідина просочується через ділянку стику вн утрішнього кільця 8 та необертового суцільного кільця 1 в значно меншій кількості ніж через ділянку зовнішніх кілець 6 та 7 і необертового суцільного кільця 1, то режим тертя ближчий до сухого, внаслідок чого знос на цій ділянці більший. Компенсація цього зносу здійснюється за рахунок осьового переміщення зовнішніх кілець 6 та 7 без застосування додаткових кілець. Таким чином спрощується конструкція та виготовлення торцевого ущільнення, збільшується його надійність та довговічність.