Торцеве ущільнення

1. Торцеве ущільнення, що містить корпус, вал, обертове кільце тертя і пщтиснене до нього пружним елементом необертове кільце тертя, які встановлені, відповідно, у втулці вала і корпусі, а також вузол закріплення втулки на валу, яке відрізняється тим, що втулка з боку порожнини високого тиску має виступ кільцевий, а корпус має лаз кільцевий для розміщення в ньому з проміжком вказаного виступу втулки. 2. Торцеве ущільнення за п. 1, яке відрізняється тим, що вузол закріплення втулки на валу має регулюване кільце, яке розміщено між торцевою поверхнею втулки і виступом вала. 3. Торцеве ущільнення за п. 2, яке відрізняється тим, що вузол закріплення втулки на валу виконаний у вигляді затискного розрізного кільця, яке встановлено на валу з боку його торця з можливістю взаємодії з торцевою частиною втулки. 4. Торцеве ущільнення за п. 1, яке відрізняється тим, що на поверхні тертя одного з кілець тертя виконані дугоподібні канавки, один кінець яких розташований в середній частині поверхні тертя кільця, а другий кінець виходить на її внутрішній край. 5. Торцеве ущільнення за п. 4, яке відрізняється тим, що дугоподібні канавки розташовані своїм опуклим боком в напрямку обертання кільця тертя, а глибина канавок зменшується, починаючи з внутрішнього краю поверхні тертя кільця. 6. Торцеве ущільнення за п. 4, яке відрізняється тим, що розташовані в середній частині поверхні тертя кільця кінці канавок виконані розширеними. €•> Корисна модель відноситься до ущільної техніки і може бути застосована в помпах, компресорах і турбоагрегатах. Існує торцеве ущільнення, що містить корпус, вал, обертове кільце тертя і пщтиснене до нього пружним елементом необертове кільце тертя, які встановлені відповідно у втулці вала і корпус», вузол закріплення втулки на валу (Патент Російської Федерації №2028525, М.кл.5 F 16 J 15/34, 1991р.). Закріплення втулки на валу здійснюється за допомогою шпонки призматичної. Таке закріплення втулки на валу не забезпечує жорсткої фіксації втулки в аксіальному напрямі. Внаслідок цього, в процесі обертання вала втулка здійснює зворотно-поступальні переміщення уздовж вала, що спричиняє підвищене зношення вториних елементів ущільнення. Внаслідок цього знижується надійність ущільнення. Існує торцеве ущільнення, що містить корпус, вал, обертове кільце тертя і підтиснене до нього пружним елементом необертове кільце тертя, які встановлені відповідно у втулці вала і корпусі, а також вузол закріплення втулки на валу (ас. СРСР № 1656257, М кл. 5 F 16 J 15/34, 1989р). Закріплення втулки на валу здійснюється за допомогою встановленого в ній гвинта з нарізкою, вільний кінець виконаний конічної форми, який входить у відповідну конічну виїмку вала. Внаслідок цього забезпечується жорстке закріплення втулки на валу. Вадою відомого торцевого ущільнення є його недостатня надійність в разі порушення щільності між елементами тертя Крім цього, відоме торцеве ущільнення не дозволяє виконувати його регулювання за допомогою плавного змінення положення втулки уздовж вала з подальшим її закріпленням В основу корисної моделі поставлено задачу в торцевому ущільненні шляхом змінення його конструкції забезпечити підвищення надійності роботи за рахунок створення існуючими елементами додаткового вузла ущільнення, який не має елементів тертя. ю ю < 550 Поставлена задача вирішується тим, що в торцевому ущільненні , що містить корпус, вал, обертове кільце тертя і підтиснене до нього пружним елементом необертове кільце тертя, які встановлені відповідно у втулці вала і корпусі, а також вузол закріплення втулки на валу, втулка з боку порожнини високого тиску має виступ кільцевий, а корпус має паз кільцевий для розміщення в ньому з проміжком вказаного виступу втулки. Вузол закріплення втулки на валу може мати регулюване кільце, яке розміщено між торцевою поверхнею втулки і виступом вала. Вузол закріплення втулки на валу може бути виконаний у вигляді затискного розрізного кільця, яке встановлено на валу з боку його торця з можливістю взаємодії з торцевою частиною втулки. На поверхні тертя одного з кілець тертя можуть бути виконані дугоподібні канавки, один кінець яких розташований в середній частині поверхні тертя кільця, а другий кінець виходить на її внутрішній край Дугоподібні канавки можуть бути розташовані своїм опуклим боком в напрямку обертання кільця тертя, а глибина канавок зменшується, починаючи з внутрішнього краю поверхні тертя кільця. Розташовані в середній частині поверхні тертя кільця кінці канавок можуть бути виконані розширеними. Порівняльний аналіз з прототипом показує, що пристрій, що заявляється, відповідає критерію корисної моделі "новизна". Так як в заявленому торцевому ущільненні втулка з боку порожнини високого тиску має виступ кільцевий, а корпус - паз кільцевий для розміщення в ньому з проміжком вказаного виступа втулки , то цими елементами утворюється додатково лабіринтне ущільнення Внаслідок створення додаткового вузла ущільнення, який не має елементів тертя, значно підвищується надійність торцевого ущільнення, особливо в разі порушення щільності між елементами тертя основного вузла ущільнення. Так як місце закріплення втулки на валу може плавно змінюватись за допомогою використання регулювальних кілець з різною грубиною чи їх набором, то стає можливим виконувати регулювання лабіринтного ущільнення, ущільнювальні можливості котрого в основному залежать від величини проміжку між елементами. Виконання вузла закріплення втулки на валу у вигляді затискного розрізного кільця, яке встановлено на валу з боку його торця з можливістю взаємодії з торцевою частиною втулки, забезпечує закріплення втулки на валу незалежне від місця її розташування і без порушення суцільності зовнішньої поверхні останнього. Внаслідок цього додатково підвищується міцність від утомленості вала. Виконання на поверхні тертя одного із кілець тертя дугоподібних канавок, один кінець яких розташований в середній частині поверхні тертя кільця, а другий кінець виходить на її внутрішній край, забезпечує кращі умови змащування поверхонь тертя кілець ущільнення. При розташуванні дугоподібних канавок своїм опуклим боком в напрямку обертання кільця запірна рідина, яка'знаходиться в канавках, під дією доцентрового прискорення переміщується до центральної частини поверхні тертя кільця, що покращує умови подачі запірної рідини в зону тертя. При зменшенні глибини канавок, починаючи з внутрішнього краю поверхні тертя кільця, запірна рідина, яка переміщується уздовж каналу до середньої частини поверхні тертя кільця, створює додатковий тиск на друге кільце, внаслідок чого воно відтискається, і рідина надходить в проміжок між кільцями тертя. Умови виходу рідини покращуються за рахунок розширення кінців канавок. На фіг. 1 зображене торцеве ущільнення, розріз; на фіг. 2 - робоча поверхня торцевого ущільнення запропонованого профілю. Торцеве ущільнення містить корпус 1, вал 2, обертове кільце тертя 3 і підтиснене до нього пружним елементом 4 необертове кільце тертя 5, яке встановлено в аксіально рухомій гільзі 6. Обертове кільце тертя 3 встановлено у втулці 7, жорстко закріпленій на валу 2. Вузол закріплення втулки 7 на валу 2 має регулювальне кільце 8, яке розміщено між її торцевою поверхнею та виступом 9 вала 2, та встановлене на валу 2 затискне розрізне кільце 10, допоміжну втулку 11 з нарізкою на зовнішній поверхні, фігурну гайку 12. Затискне кільце 10 і фігурна гайка 12 мають взаємодіючі одна з одною конічні поверхні. Переміщення фігурної гайки 12 відносно затискного кільця 10 здійснюється за допомогою допоміжної втулки 11, яка встановлена з можливістю обертання відносно вала 2. Внаслідок взаємодії конічних поверхонь фігурної гайки 12 і затискного кільця 10 здійснюється затискання останнього на валу, що забезпечує надійне їх жорстке з'єднання. З'єднання втулки 7 з затискним кільцем 10 здійснюється за рахунок сухаря 13, жорстко закріпленого на втулці 7. Втулка 7 з боку порожнини 14 високого тиску має виступ кільцевий 15, а корпус 1 має паз кільцевий 16 для розміщення в ньому з проміжком виступа 15 втулки 7. Кільце тертя 3 має дугоподібні канавки 17, один кінець 18 котрих розташований в середній частині поверхні тертя кільця 3, а другий кінець 19 виходить на її внутрішній край 20. Дугоподібні канавки 17 розташовані своїм опуклим боком в напрямку обертання кільця 3 (див. фіг. 2), а глибина канавок зменшується, починаючи з внутрішнього краю 20 поверхні тертя кільця 3. Кінці 19 канавок 17 виконані розширеними. Герметизація рухомих і нерухомих з'єднань здійснюється пружноеластичними елементами 21 і 22. В корпусі 1 виконаний отвір 23 для подачі запірної рідини в камеру 24 ущільнення. Торцеве ущільнення працює таким чином. Гідравлічна система торцевого ущільнення через отвір 23 в корпусі 1 заповнюється запірною рідиною, яка в процесі роботи ущільнення циркулює через камеру 24, здійснюючи при цьому відвід тепла, що виділяється при терті та одночасно змащує кільця тертя 3 та 5. При обертанні вала 2 з втулкою 7 обертовий момент передається кільцю 3, яке утворює пару тертя з аксіально рухомим необертовим кільцем 5. Пружний елемент 4 забезпечує надійне притискання кілець 3 і 5 один до одного. Виступ 15 кільцевої втулки 7 вала 2, який розміщений у пазу 16 корпуса 1, утворює лабіринтне ущільнення. Регулювання лабіринтного ущільнення здійснюється за допомогою використання регулювальних кілец 8 з різною грубиною чи їх набором. Так як в процесі обертання виступу 15 втулки 7 вала 1 в пазу 16 корпуса 1 створюється кільцевий аеродинамічний потік запірної рідини, то він перешкоджає вільно 550 му перетіканню робочого середовища з боку порожнини високого тиску 14в зону розміщення кілець тертя 3 і 5. При обертанні кільця 3 запірна рідина, яка знаходиться в канавках 17, під дією доцентрового прискорення переміщується до центральної частини поверхні тертя кільця 3, що покращує умови подачі рідини в зону тертя. При зменшенні глибини канавок, починаючи з внутрішнього краю 20 поверхні тертя кільця 3, рідина, яка переміщується уздовж каналу до середньої частини поверхні тертя кільця, створює додатковий тиск на друге кільце 5, внаслідок чого воно від 2 II 12 10 ІЗ 21 б 45 тискається, і рідина рівномірно надходить в проміжок між кільцями тертя 3 і 5. Умови виходу рідини покращуються за рахунок розширення кінців 18 канавок 17. Внаслідок створення додаткового вузла ущільнення, який не має елементів тертя, значно підвищується надійність торцевого ущільнення, особливо в разі порушення щільності між кільцями тертя. Виконання робочої поверхні кілець тертя з канавками запропонованого профілю покращує умови змащування ущільнення, що також і.двищує його надійність. 7 3 15 16 22 І 8 550 Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3