×
10.06.2013
216.012.494b

УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к устройствам для уплотнения вала центробежного компрессора, и может найти применение в других областях машиностроения, использующих уплотнение с гидрозатвором. Уплотнение вала газовой машины содержит неподвижно установленные в корпусе, по меньшей мере, два кольца, связанные между собой и образующие между обращенными друг к другу торцевыми поверхностями и внутренней поверхностью корпуса уплотнительную полость, сообщенную с полостью для подачи уплотнительной жидкости. Одно из колец уплотнения имеет со стороны уплотнительной полости кольцевой уступ, в котором равномерно по его окружности выполнены радиальные пазы и в котором установлен бандаж, образующий с радиальными пазами каналы, сообщающие уплотнительную полость с полостью для подачи уплотнительной жидкости. Техническим результатом изобретения является повышение надежности уплотнения за счет уменьшения расходов уплотняющей жидкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области компрессоростроения, а именно к устройствам для уплотнения вала центробежного компрессора, и может найти применение в других областях машиностроения, использующих уплотнение с гидрозатвором.

Известно уплотнение вала газовой машины, содержащее неподвижно установленные в корпусе два кольца, связанные между собой и образующие между обращенными друг к другу торцевыми поверхностями и поверхностью корпуса уплотнительную полость, сообщенную с полостью для подачи уплотнительной жидкости (см. Патент US 3020053, опубл. 06.02.1962).

Основным недостатком уплотнений данного типа является низкая надежность работы и значительный расход жидкости через зазор плавающего кольца в газовую полость машины вследствие повышенной температуры жидкости в этом зазоре. Контакт жидкости с газом приводит к ухудшению ее кондиционных свойств и, следовательно, к частой смене жидкости, а высокая температура приводит к износу поверхностей трения.

Для уменьшения температуры жидкости в зазоре и снижения ее протечек в сторону газовой полости плавающее кольцо, примыкающее к этой полости, выполнено с теплоотводящими ребрами. Так, например, известно кольцо компрессора центробежного gc811 bc1-425 nuovo pignone, содержащее теплоотводящие ребра, равномерно расположенные на внешней его цилиндрической поверхности.

Однако это уплотнение обладает следующими недостатками:

- теплоотводящие ребра увеличивают только поверхность теплообмена;

- скорость обтекания ребер жидкостью мала из-за больших зазоров между ними и корпусом, поэтому незначителен их коэффициент теплоотдачи;

- попытка увеличить скорость обтекания ребер приводит к росту расходов жидкости через уплотнение, следовательно, увеличивается вся система уплотнения - насосы, фильтры, охладители, арматура, трубопроводы и т.д.;

- подвод жидкости к теплоподводящим ребрам неравномерен, что также снижает коэффициент теплоотдачи.

Техническим результатом изобретения является уменьшение расходов уплотняющей жидкости и, как следствие, повышение надежности работы уплотнения.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что уплотнение вала газовой машины содержит неподвижно установленные в корпусе, по меньшей мере, два кольца, связанные между собой и образующие между обращенными друг к другу торцевыми поверхностями и внутренней поверхностью корпуса уплотнительную полость, сообщенную с полостью для подачи уплотнительной жидкости, при этом одно из колец имеет со стороны уплотнительной полости кольцевой уступ, в котором равномерно по его окружности выполнены радиальные пазы и в котором установлен бандаж, образующий с радиальными пазами каналы, сообщающие уплотнительную полость с полостью для подачи уплотнительной жидкости.

Кроме того, рабочая поверхность кольца с радиальными пазами может иметь покрытие из антифрикционного материала.

Кроме того, кольца связаны между собой посредством шпонки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид уплотнения вала, осевой разрез; на фиг.2 изображено кольцо с радиальными пазами и бандажом, образующими каналы.

Уплотнение вала 1 газовой машины, например центробежного компрессора, содержит неподвижно установленные в корпусе 2 плавающие кольца 3 и 4, связанные между собой и зафиксированные от проворота посредством шпонки 5. Между обращенными друг к другу торцевыми поверхностями колец 3, 4 и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1 образована кольцевая уплотнительная полость 6. Кольцо 4 имеет со стороны уплотнительной полости 6 кольцевой уступ, в котором выполнены равномерно по его окружности радиальные пазы 7, при этом стенки, разделяющие соседние пазы 7, образуют теплоотводящие ребра 8, расположенные вдоль оси кольца 4. Для обеспечения необходимой скорости обтекания ребер 8 уплотнительной жидкостью по их наружной поверхности в уступе кольца 4 установлен бандаж 9 (фиг.2), образующий с радиальными пазами 7 каналы 10 (фиг.1), входные отверстия которых выполнены на внешней цилиндрической поверхности кольца 4, а выходные - на торцевой поверхности кольца 4, обращенной к полости 6. Каналы 10 сообщают уплотнительную полость 6 с кольцевой полостью 11 для подачи уплотнительной жидкости, выполненной в корпусе 2. Для подачи уплотнительной жидкости в полость 11, выполненную на внутренней поверхности корпуса 4, в теле корпуса 2 выполнено отверстие 12.

Кольцо 4 на другой торцевой поверхности, со стороны газовой полости 13, имеет кольцевую канавку 14, в которой расположен уплотнительный элемент 15, выполненный в виде резинового кольца.

Уплотнение вала 1 служит для предотвращения утечек газа из газовой полости 13 машины через камеру 17 свободного слива в атмосферу. Для исключения утечек жидкости по торцам предусмотрено предварительное поджатие колец 3, 4 к корпусу 2 и обойме 16, которое обеспечивается созданием осевого натяга на резиновое кольцо 15.

Плавающее кольцо 4 герметизирует газовую полость 13 от уплотнительной полости 6 благодаря тому, что резиновое кольцо 15 деформируется, т.е. прижимается к обойме 16 в процессе эксплуатации.

Кольца 3, 4 установлены по отношению к валу 1 с зазором, при этом рабочая поверхность кольца 4 имеет покрытие из антифрикционного материала.

Работает уплотнение следующим образом. Холодная уплотнительная жидкость через отверстие 12 поступает в кольцевую полость 11, равномерно заполняя ее, откуда с одинаковой скоростью протекает в межреберные каналы 10, отбирая основную часть тепла, выделившегося в зазоре между кольцом 4 и валом 1, и затем течет в двух направлениях. Основная часть жидкости (15-20 л/мин) протекает через зазор между кольцом 3 и валом 1 в камеру 17 свободного слива. Меньшее количество жидкости (0,03-0,05 л/мин) протекает через зазор между кольцом 4 и валом 1 в газовую полость 13, где смешивается с уплотняемым газом, а затем отводится через газоотделительное устройство (не показано).

Утечка уплотняемого газа из машины исключена, так как в полости 6 поддерживается давление жидкости несколько большее, чем давление газа в полости 13.

В результате выполнения ребер 8 вдоль оси кольца 6 увеличилась поверхность теплообмена и обеспечивается постоянный поток жидкости между ними. Подвод уплотнительной жидкости через кольцевую камеру 13 обеспечивает ее равномерный поток между ребрами 8. Благодаря наличию бандажа 15 существенно увеличилась скорость обтекания ребер 8 и коэффициент теплоотдачи. Увеличение поверхности теплообмена и коэффициента теплоотдачи снижает температуру уплотнительной жидкости в зазоре между валом 1 и уплотнительным кольцом 4, обеспечивая тем самым уменьшение расхода жидкости в сторону газовой полости 13 и увеличение надежности работы уплотнения.

Такая конструкция уплотнения позволит снизить температуру и количество утекаемой жидкости в сторону газовой полости 13 на 15-20% по сравнению с лучшими конструкциями плавающих уплотнений. Это повысит ресурс безостановочной работы машин, например центробежных компрессоров, для которых именно концевые уплотнения являются основным источником поломок и производственных потерь. Кроме того, уменьшение расхода уплотнительной жидкости в сторону газовой полости 13 сокращает ее безвозвратные потери и упрощает систему уплотнений.


УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА
УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 47 items.
10.01.2013
№216.012.1978

Устройство предпускового подогрева масла

Изобретение относится к области компрессоростроения, насосостроения, а именно к системам обеспечения подачи масла с необходимой температурой к коллекторам смазки. В устройстве предпускового подогрева масла, содержащем нагревательный блок, установленный в масляном баке, маслонасос, установленный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472012
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1997

Центробежный компрессорный агрегат

Изобретение относится к области компрессоростроения, преимущественно к центробежным компрессорам с высокочастотным электроприводом без смазки в опорах ротора, в частности безмасляным вакуумным циркуляционным компрессорам газодинамических лазеров. Агрегат содержит компрессор, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472043
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.01.2013
№216.012.2154

Магнитный редуктор

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и электромагнитным механизмам и касается особенностей выполнения бесконтактных магнитных редукторов, которые могут быть использованы в качестве передаточного устройства в механических системах с большим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474033
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2c31

Способ определения крутящего момента от газовых сил

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения крутящего момента от газовых сил в объемных машинах. Способ заключается в том, что удерживают приводной вал от вращения при помощи тормоза с постоянным тормозным моментом, создают давление газа в объемной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476840
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.345c

Способ контроля качества материалов методом акустической эмиссии

Использование: для контроля качества материалов методом акустической эмиссии. Сущность: заключается в том, что выполняют нагружение и регистрацию сигналов, возникающих при акустической эмиссии, по которым определяют наличие трещиновидных дефектов, причем нагружение материала осуществляют путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478947
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.378a

Торцевое уплотнение

Изобретение относится к области компрессоростроения и насосостроения, а именно к торцевым уплотнениям. Торцевое уплотнение содержит установленное герметично на валу вращающееся кольцо, контактирующее с невращающимся кольцом с образованием пары трения. Невращающееся кольцо установлено в корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479771
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3ade

Вакуумный центробежный компрессор

Изобретение относится к области центробежного компрессоростроения, в частности к вакуумным циркуляционным компрессорам. Вакуумный центробежный компрессор, содержащий корпус сжатия, который разделен перегородкой на две секции, в секциях расположены два ротора с рабочими колесами на общем валу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480631
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3adf

Соединение рабочего колеса с вал-шестерней на торцевых зубьях (варианты)

Группа изобретений относится к центробежным компрессорам, в частности к конструкции соединения рабочего колеса с вал-шестерней мультипликаторного центробежного компрессора. Соединение рабочего колеса с вал-шестерней на торцевых зубьях по первому варианту включает находящиеся в зацеплении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480632
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.3fb5

Устройство для отделения паров масла из газовых смесей

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам суфлирования маслобаков турбомашин. Устройство для отделения паров масла из газовых смесей состоит из входной 1 и выходной 3 камер, соединенных между собой сужающим патрубком 2, трубопровода 4, соединяющего сужающий патрубок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481879
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4185

Предохранительная кулачковая муфта

Изобретение относится к предохранительным кулачковым муфтам. Предохранительная кулачковая муфта содержит установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с элементами сцепления в виде кулачков на обращенных друг к другу поверхностях и механизм рассоединения полумуфт при превышении предельного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482343
Дата охранного документа: 20.05.2013
Showing 1-10 of 59 items.
10.01.2013
№216.012.1978

Устройство предпускового подогрева масла

Изобретение относится к области компрессоростроения, насосостроения, а именно к системам обеспечения подачи масла с необходимой температурой к коллекторам смазки. В устройстве предпускового подогрева масла, содержащем нагревательный блок, установленный в масляном баке, маслонасос, установленный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472012
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1997

Центробежный компрессорный агрегат

Изобретение относится к области компрессоростроения, преимущественно к центробежным компрессорам с высокочастотным электроприводом без смазки в опорах ротора, в частности безмасляным вакуумным циркуляционным компрессорам газодинамических лазеров. Агрегат содержит компрессор, включающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472043
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.01.2013
№216.012.2086

Шарнирная муфта

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к шарнирным муфтам. Шарнирная муфта содержит ведущий и ведомый валы. Конец ведомого вала выполнен в виде сферического наконечника, а конец ведущего вала - в виде сферического гнезда, охватывающего сферический наконечник с зазором, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473827
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.2154

Магнитный редуктор

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и электромагнитным механизмам и касается особенностей выполнения бесконтактных магнитных редукторов, которые могут быть использованы в качестве передаточного устройства в механических системах с большим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474033
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.02.2013
№216.012.244f

Способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины

Изобретение относится к экспериментальной теплофизике и может быть использовано для определения температуры газа в рабочей полости роторной машины. Заявлен способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины путем измерения температуры газа с помощью датчиков температуры,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474797
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.2798

Муфта предохранительная многоярусная

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в предохранительных муфтах для передачи больших величин крутящих моментов. Муфта предохранительная многоярусная содержит корпус в виде двух полумуфт, каждая из которых имеет установочную и сцепную части. Установочная часть каждой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475656
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c31

Способ определения крутящего момента от газовых сил

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения крутящего момента от газовых сил в объемных машинах. Способ заключается в том, что удерживают приводной вал от вращения при помощи тормоза с постоянным тормозным моментом, создают давление газа в объемной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476840
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.345c

Способ контроля качества материалов методом акустической эмиссии

Использование: для контроля качества материалов методом акустической эмиссии. Сущность: заключается в том, что выполняют нагружение и регистрацию сигналов, возникающих при акустической эмиссии, по которым определяют наличие трещиновидных дефектов, причем нагружение материала осуществляют путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478947
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.378a

Торцевое уплотнение

Изобретение относится к области компрессоростроения и насосостроения, а именно к торцевым уплотнениям. Торцевое уплотнение содержит установленное герметично на валу вращающееся кольцо, контактирующее с невращающимся кольцом с образованием пары трения. Невращающееся кольцо установлено в корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479771
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3ade

Вакуумный центробежный компрессор

Изобретение относится к области центробежного компрессоростроения, в частности к вакуумным циркуляционным компрессорам. Вакуумный центробежный компрессор, содержащий корпус сжатия, который разделен перегородкой на две секции, в секциях расположены два ротора с рабочими колесами на общем валу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480631
Дата охранного документа: 27.04.2013
+ добавить свой РИД