ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ТОРЦЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Предложение относится к конструкции гидростатических торцовых уплотнений, применяемых при высших скоростях скольжения и перепадах давлений.
Оно может быть использовано в энергетических и криогенных насосных установках и компрессорах.
Известны гидростатические торцовые уплотнения, в которых на поверхности трения неподвижного кольца выполнена система камер, в каждую из которых по осевому отверстию с дроссельным участком подается под давлением жидкость или газ от внешнего источника. Такое уплотнение описано, например в Справочнике «Уплотнения и уплотнительная техника» А.И.Голубев и Л.А.Кондаков М. Машиностроение 1986 г.стр.267 рис.8.34. Недостатком этой конструкции является опасность забивания дроссельного участка твердыми частицами, имеющимися в подаваемой среде.
Наиболее близким к предлагаемой конструкции является уплотнения импульсного типа, приведенные в указанном «Справочнике» стр.267 рис.8.35, где питатели камер выполнены в виде пазов на торцовой поверхности кольца пары трения. Такое исполнение, используемое для подвода среды под давлением в камеры, не требует от паза эффекта дросселирования, поскольку им обеспечивается периодическое заполнение камер. При этом исключается забивание подводящих каналов.
Недостатком этой конструкции является сложность ее применения в системах, где требуется подача в камеры среды от постороннего источника.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности узла.
Поставленная задача достигается за счет того, что питатели камер выполнены в виде плоских дроссельных щелей, соединяющих камеры с отверстиями для подвода давления.
На чертеже дан пример выполнения предложенного гидростатического торцового уплотнения.
Гидростатическое торцовое уплотнение вала 1 содержит, установленное в корпусе 2 неподвижное кольцо 3, контактирующее с подпружиненным аксиально-подвижным вращающимся кольцом 4, установленным на вале 1. В корпусе 2 выполнен канал 5 для подвода внешней среды под давлением. Указанный канал 5 через осевые отверстия 6, выполненные в неподвижном кольце 3 уплотнения гидравлически соединен с поверхностью трения. На поверхности трения кольца 3 выполнены камеры 7, которые постоянно соединены плоскими пазами 8, выполненными на поверхности трения кольца 3 с отверстиями 6. Сечение дросселирующих плоских щелей, образуемых пазами 8 с поверхностью трения вращающегося кольца 4, определяется расчетным путем для оптимизации соотношения утечек и гидростатической жесткости в уплотнении. При расчете геометрических размеров пазов 8 учитывается «всплытие» аксиально-подвижного кольца 4.
Работа предложенного гидростатического торцового уплотнения ясна из его описания. Дросселирование среды в плоских щелях, образованных пазами 8 и поверхностью трения кольца 4 уменьшает опасность их забивания благодаря наличию вращающейся стенки на поверхности трения кольца 3, развитой ширины паза и его малой глубине, обеспечивающей дополнительный эффект защиты.