Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
КОЛЬЦО САМОУСТАНАВЛИВАЮЩЕГОСЯ ГАЗОВОГО ТОРЦЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ
КОЛЬЦО САМОУСТАНАВЛИВАЮЩЕГОСЯ ГАЗОВОГО ТОРЦЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ

КОЛЬЦО САМОУСТАНАВЛИВАЮЩЕГОСЯ ГАЗОВОГО ТОРЦЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: спиральные канавки выполнены открытыми на периферии кольца и заканчивающимися на радиусе до внутреннего радиуса кольца. На торцевой поверхности трения кольца выполнен прерывистый кольцевой коллектор, соединенный с концами спиральных канавок в группы с равным количеством канавок. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2007643
Класс(ы) патента: F16J15/34
Номер заявки: 4931502/29
Дата подачи заявки: 25.04.1991
Дата публикации: 15.02.1994
Заявитель(и): Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов
Автор(ы): Барцев И.В.; Гальтяев В.С.; Галян Н.Н.; Музалевский В.И.
Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий
Описание изобретения: Изобретение относится к уплотнительной технике, например, для компрессорных машин и насосов, в частности, для нагнетателей природного газа.
Известны конструкции газового торцевого уплотнения со спиральными канавками. Канавки глубиной 3-10 мкм расположены на торцевой поверхности трения таким образом, что при вращении вала под действием сил вязкости газ заходит в канавки и сжимается в них до тех пор, пока силы давления разомкнут торцевые поверхности на величину 2-3 мкм и тем самым трение будет происходить на газовой смазке с минимальной протечкой газа (5-50 л/мин).
Известно уплотнение фирмы "Джон Крейн" (прототип), на торцевой поверхности трения одного из колец пары трения расположены спиральные канавки, начинающиеся с периферийного радиуса и оканчивающиеся на определенном радиусе между наружным и внутренним радиусами, при этом соотношение радиусов начала и конца канавок находится в интервале 0,5-0,8.
Однако, при малой скорости вращения при пусках или остановках в уплотнениях выделяется слишком много тепла трения, повышается температура колец, что приводит к выходу уплотнений из строя. Это типичный недостаток таких уплотнений и фирма рекомендует на подобных режимах работать минимальное по продолжительности время. Однако, это не всегда можно согласовать с регламентом работы нагнетателя природного газа в составе компрессорной станции.
Для того, чтобы уплотнение надежно работало на всех режимах эксплуатации, в самоустанавливающемся газовом уплотнении на кольце со спиральными канавками, начинающимися с периферийного радиуса и заканчивающимися между внутренним и наружным радиусами, на радиусе концов канавок на поверхности трения кольца выполняется прерывистый кольцевой коллектор, соединяющий канавки в группы с равным количеством канавок.
На фиг. 1 изображена торцевая поверхность кольца газового уплотнения; на фиг. 2 - графики температуры кольца пары трения в зависимости от скорости вращения.
Устройство содержит спиральные канавки 1, расположенные по периметру кольца уплотнения и коллекторы 2, соединяющие канавки в группы.
Групп может быть три и более. В каждой группе коллекторы соединяются несколько концов канавок. Количество соединенных канавок в каждой группе одинаковое. Поэтому общее количество канавок кратно количеству групп кольцевого коллектора. Например, если общее количество канавок 12, то коллектор может состоять из 3х групп по 4 канавки в каждой группе, 4х групп по 3 канавки или 6ти групп по 2 канавки
Графики температуры фиг. 2, построенные на основании испытаний натурных пар трения, показывают, что пара трения без применения коллекторов (прототип) имеет пик температуры до 120оС при низкой скорости вращения и повышенную температуру (до 80оС) при высокой скорости (график поз. 1). Применение коллекторов позволяет снизить не только температуру пары трения при высокой скорости вращения, но, главное, избежать пика температур в период пуска и остановки, а также работе при низкой скорости вращения (график поз. 2).
Работа устройства кольца торцевого уплотнения со спиральными канавками, снабженными коллекторами, заключается в том, что коллекторы компенсируют некоторые неточности изготовления канавок или изменения площади сечения канавок при эксплуатации в результате засорения, налипания смол, соли и т. д. Наличие нескольких отдельных групп в коллекторе способствует возникновению восстанавливающего момента при перекосах пары трения в процессе работы. В комплексе это способствует стабильному поддержанию газового зазора и исключению даже кратковременного касания поверхностей трения на всех режимах работы. График температуры поз. 2 на фиг. 2 показывает, что на всех скоростях вращения вала имеет место только трение в газовой смазке.
(56) Газовые сухие уплотнения валов турбомашин, обзорная информация "Компрессорное машиностроение", вып. ХМ-5, ЦИНТИХИМнефтемаш, М. , 1989, с. 6-9.
Патент США N 4212475, кл. F 16 J 15/34, 1980.
Формула изобретения: КОЛЬЦО САМОУСТАНАВЛИВАЮЩЕГОСЯ ГАЗОВОГО ТОРЦЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ со спиральными канавками на торцевой поверхности трения, причем спиральные канавки выполнены открытыми на периферии кольца и заканчивающимися на радиусе до внутреннего радиуса кольца, отличающееся тем, что на торцевой поверхности трения кольца выполнен прерывистый кольцевой коллектор, соединенный с концами спиральных канавок в группы с равным количеством канавок.