Результат интеллектуальной деятельности: ТОРЦЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к области компрессоростроения и насосостроения, а именно к торцевым уплотнениям.

Известно, что долговечность и работоспособность торцевого уплотнения зависит от контактного давления в уплотняемом стыке. При превышении допустимого контактного давления температура в паре трения возрастает и при достижении предельного значения приводит к разрушению уплотнения.

Известно торцевое уплотнение, содержащее установленное герметично на валу вращающееся кольцо, подпружиненное в сторону установленного в корпусе невращающегося кольца, контактирующего с вращающимся кольцом с образованием пары трения. Вращающееся кольцо подпружинено конической пружиной, жесткость которой меняется в зависимости от температуры в паре трения (см. JP 60143276, опубликован 29.07.1985, кл. F16J 15/16; F16J 15/34).

Недостатком известного решения является наличие большой температуры в паре трения, что может привести к утечкам. Кроме того, работоспособность известного решения зависит от специального материала пружины, что является определенной трудностью в изготовлении и эксплуатации уплотнения.

Техническим результатом изобретения является исключение образования повышенной температуры в паре трения, исключение утечек, обеспечение надежности и долговечности уплотнения.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что торцевое уплотнение содержит установленное герметично на валу вращающееся кольцо, контактирующее с невращающимся кольцом с образованием пары трения, невращающееся кольцо установлено в корпусе и подпружинено в направлении вращающегося кольца относительно кольцевого поршня, установленного в кольцевом пазу корпуса, сообщенного с системой подачи рабочей среды под давлением, включающей регуляторы давления, связанные с установленным в паре трения датчиком температуры и маслонасосом.

Кроме того, невращающееся кольцо установлено в корпусе герметично, имеет фланец и подпружинено посредством пружины, установленной между фланцем и кольцевым поршнем.

Кроме того, кольцевой поршень имеет на цилиндрических поверхностях поршневые уплотнители.

Изобретение поясняется чертежом, где показано предлагаемое торцевое уплотнение.

Торцевое уплотнение содержит установленное на валу 1 с возможностью вращения вместе с ним вращающееся кольцо 2, загерметизированное относительно вала 1 уплотнительным кольцом 3. С вращающимся кольцом 2 контактирует невращающееся аксиально подвижное кольцо 4, образующее с вращающимся кольцом 2 пару трения. Невращающееся кольцо 4 установлено в корпусе 7 герметично и подпружинено в осевом направлении относительно кольцевого поршня 5, установленного в кольцевом пазу 6 корпуса 7. Невращающееся кольцо 4 подпружинено посредством пружины 8, установленной между кольцевым поршнем 5 и фланцем 9 невращающегося кольца 4. Пружина 8 упирается одним концом на плоскую поверхность фланца 9, а другим концом установлена в углублении кольцевого поршня 5. Кольцевой поршень 5 имеет на цилиндрических поверхностях кольцевые канавки 10, в которых установлены поршневые уплотнители 11, герметизирующие кольцевой паз 6 от утечки масла.

Кольцевой паз 6 сообщен с системой подачи рабочей среды под давлением. Система подачи рабочей среды включает регуляторы давления 12, 13, связанные с установленным в паре трения датчиком температуры, в качестве которого используется термопара 14. Система подачи рабочей среды также включает маслонасос (не показан), который связан с регуляторами давления 12, 13. В качестве рабочей среды используется, преимущественно, масло, подаваемое в кольцевой паз 6 через канал 15, выполненный в корпусе 7.

Работает торцевое уплотнение следующим образом.

В кольцевой паз 6 подается под давлением масло от маслонасоса (который участвует в системе смазки). Величина подаваемого давления регулируется с помощью регуляторов давления 12, 13. При повышении температуры в паре трения выше заданной давление за кольцевым поршнем по сигналу от термопары 14 с помощью регуляторов давления 12, 13 понижается, при этом действующая от гидростатического нагружения сила уменьшается и соответственно уменьшается контактное давление в уплотняемом стыке. При понижении температуры в паре трения ниже заданной по сигналу от термопары 14 давление с помощью регуляторов 12, 13 повышается и соответственно повышается контактное давление в паре трения. Из этого следует, что в паре трения всегда поддерживается оптимальное контактное давление.

Предлагаемая конструкция торцевого уплотнения позволяет за счет дополнительного гидростатического регулируемого нагружения регулировать контактное давление в паре трения в зависимости от температуры в ней.