Торцеве ущільнення

Реферат: Торцеве ущільнення містить обертове і необертове кільця тертя, на торцевій поверхні обертового кільця виконана канавка з прямокутним поперечним перерізом. Поперечний переріз канавки у вигляді спіралі Архімеда має форму прямокутного трикутника або прямокутної трапеції, гіпотенуза прямокутного трикутника нахилена під кутом до торця необертового кільця від осі обертання назовні. UA 120564 U (54) ТОРЦЕВЕ УЩІЛЬНЕННЯ UA 120564 U UA 120564 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до ущільнювальних пристроїв обертових валів насосів, машин та апаратів нафтопереробної, хімічної та інших галузей промисловості. Відомі торцеві ущільнення (див. кн. Малащенко В.О., Похильчук І.О., Стрілець В.М. Торцеві ущільнення підвищеної герметичності. - Рівне: НУВГП, 2014, рис. 2.1…2,6, С. 18…27), що містять обертове та необертове кільця тертя, на торцевій поверхні обертового кільця виконана кільцева канавка, з'єднана осьовими каналами з радіальними отворами, які виходять в ущільнену порожнину для повернення проникаючої назовні рідини. Основним недоліком відомих торцевих ущільнень є їх конструктивна складність і не виключена можливість втрати ущільненої рідини. Найбільш близьким аналогом є торцеве ущільнення (Патент України № 112500, МПК F16J15/34 (2006/01), опубл. 26.12.2016, Бюл. № 24), яке містить обертове та необертове кільця тертя, на торцевій поверхні обертового кільця виконана канавка у вигляді спіралі Архімеда прямокутного поперечного перерізу, від внутрішньої поверхні обертового кільця початок канавки глухий, з виходом на зовнішню поверхню, для безпосереднього повернення проникаючої назовні рідини в ущільнену порожнину. Основним недоліком відомого торцевого ущільнення є його недостатня ефективність повертати проникаючу назовні рідину в ущільнену порожнину. В основу корисної моделі поставлена задача - підвищення ефективності повертати проникаючу назовні рідину безпосередньо із канавки у вигляді спіралі Архімеда в ущільнену порожнину за рахунок збільшення тертя між рідиною і торцем необертового кільця. Поставлена задача вирішується тим, що поперечний переріз канавки у вигляді спіралі Архімеда має форму прямокутного трикутника або прямокутної трапеції, гіпотенуза прямокутного трикутника нахилена під кутом до торця необертового кільця від осі обертання назовні, або зовнішня бічна сторона прямокутної трапеції нахилена під кутом до торця необертового кільця від осі обертання назовні. Запропоноване торцеве ущільнення має більшу ефективність повернення проникаючої рідини через стик обертового і необертового кілець назад в ущільнену порожнину за рахунок збільшення тертя між рідиною і необертовим кільцем. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на Фіг. 1 показано торцеве ущільнення, загальний вигляд, поздовжній розріз; Фіг. 2 показано те, що на Фіг. 1, вигляд А-А на торець обертового кільця; на Фіг. 3 показано те, що на Фіг. 2, переріз Б-Б, коли канавка виконана у вигляді прямокутного трикутника; на Фіг. 4 показано те, що на Фіг. 2, переріз Б-Б, коли канавка виконана у вигляді прямокутної трапеції. Торцеве ущільнення складається з необертового кільця тертя 1, яке встановлене в корпусі 2, загерметизоване вторинними ущільненнями 3 і 4 та закріплене штифтами 5, обертового кільця тертя 6, на торцевій поверхні якого виконані канавки 7 у вигляді спіралі Архімеда. Обертове кільце тертя 6 встановлене у втулці 8, загерметизоване вторинними ущільненнями 9 і 10 та закріплене штифтами 11. Втулка 8 з'єднана з валом 12 шпонкою 13 і герметизується вторинним ущільненням 14. Притискання кілець тертя 1 і 6 здійснюється натискним елементом 15 через пружину 16. Торцеве ущільнення працює так. При зупиненому валу 12 герметизація ущільнення здійснюється стиком кілець тертя 1 і 6 за рахунок їх притискання натискним елементом 15 через пружину 16. При обертанні вала 12 через шпонку 13 і штифти 11 обертається обертове кільце тертя 6. Ущільнена рідина намагається проникнути через стик кілець тертя 1 і 6 назовні і потрапляє в канавки 7 у вигляді спіралі Архімеда. Під дією відцентрової сили ущільнена рідина притискається до зовнішніх поверхонь канавок 7 і під дією осьової сили, яка створюється в канавках 7, просувається до відкритого виходу на зовнішній поверхні та повертається назад в ущільнену порожнину. Крім того, від дії відцентрової сила, яка виникає на гіпотенузі прямокутного трикутника, або нахиленій бічній стороні прямокутної трапеції створюється додаткова осьова сила рідини, а значить більший тиск на торець необертового кільця, при цьому створюється більша сила тертя між рідиною і торцем необертового кільця, за рахунок якої більш ефективно рідина рухається по канавці у вигляді спіралі Архімеда і повертається в ущільнену порожнину. Запропоноване торцеве ущільнення має більшу ефективність повернення проникаючої назовні рідини через стик обертового і необертового кілець назад в ущільнену порожнину за рахунок збільшення тертя між рідиною і торцем необертового кільця. 1 UA 120564 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Торцеве ущільнення, що містить обертове і необертове кільця тертя, на торцевій поверхні обертового кільця виконана канавка з прямокутним поперечним перерізом, яке відрізняється тим, що поперечний переріз канавки у вигляді спіралі Архімеда має форму прямокутного трикутника або прямокутної трапеції, гіпотенуза прямокутного трикутника нахилена під кутом до торця необертового кільця від осі обертання назовні. 2. Торцеве ущільнення за п. 1, яке відрізняється тим, що поперечний переріз канавки у вигляді спіралі Архімеда має форму прямокутної трапеції, зовнішня бічна сторона прямокутної трапеції нахилена під кутом до торця необертового кільця від осі обертання назовні. 2 UA 120564 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3