Торцовые уплотнения вращающихся валов

А. с. 892070 (СССР). Торцовое уплотнение вращающегося вала/ [c.310]

МЕХАНИЧЕСКИЕ ТОРЦОВЫЕ УПЛОТНЕНИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВАЛОВ [c.143]

Н. И. Голубев в общем аналогично трактует появление радиальных трещин в кольцах торцовых уплотнений вращающихся валов, но без детального анализа обстоятельств переформирования плоской кольцевой поверхности в волнообразную. Реальность такого изменения усматривается в том, что растрескивание колец сопровождается появлением темных радиальных полос на рабочей поверхности, чередующихся со светлыми. Темные полосы — это следы перегрева на выступах волн, светлые полосы — впадины. [c.235]

Рис. 27. Конструкции торцового уплотнения вращающегося вала

Кукин Г. М. Установка для исследования работы торцовых уплотнений вращающихся валов гидравлических агрегатов. — В сб. Научные принципы и новые методы испытания материалов для узлов трения. М., Наука , 1968, с. 167 —173. [c.262]

ТОРЦОВЫЕ УПЛОТНЕНИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВАЛОВ [c.172]

В принципе, можно выполнить насос без торцового уплотнения по схеме с герметичным электродвигателем (см. рис. 2.3). Но при этом возникают довольно сложные проблемы защиты двигателя от попадания паров теплоносителя, усложняется конструкция электродвигателя, затрудняется его охлаждение, допускается применение только асинхронных двигателей (без коллекторов и щеток). Поэтому насос с уплотнением вращающегося вала представляется белее рациональной конструкцией. [c.36]

В качестве подходящего, т. е. отвечающего требованиям эксплуатации на АЭС и наиболее перспективного типа уплотнения вращающегося вала в ГЦН для АЭС, может рассматриваться только торцовое уплотнение. Принципиальное его отличие от уплотнения с радиальным зазором заключается в том, что торцовая уплотняющая щель является плоской, тогда как радиальная имеет цилиндрическую форму. Предпочтение плоской (торцовой) щели по сравнению с цилиндрической (радиальной) отдано потому, что технологически очень трудно обработать цилиндрические круговые поверхности с отклонением в несколько микрон, и с увеличением диаметра эти трудности возрастают. Плоские поверхности с необходимой точностью могут быть сравнительно легко получены притиркой, а их неплоскостность может быть доведена до долей микрона даже при больших диаметрах уплотнений. Поэтому при высоком давлении и прочих равных условиях торцовая щель в подвижном контакте всегда будет герметичнее радиальной щели. Кроме того, величину торцовой щели относительно просто регулировать с помощью гидростатических и гидродинамических элементов конструкции, так как при осевых перемещениях ее поверхности смещаются в основном параллельно, не изменяя существенно формы зазора, в то время как в радиальной щели форма зазора при смещении цилиндрических поверхностей меняется. [c.76]

Образование трещин повышает износ поверхностей трения острые кромки производят режущее действие, а вблизи кромок происходит выкрашивание материала. Трещины со временем забиваются продуктами износа, действующими как абразив. Выход радиальных трещин на соприкасающуюся с внешней средой цилиндрическую поверхность колец торцовых контактных уплотнений вращающихся валов нарушает герметичность. [c.235]

Уплотнения вращающихся валов могут осуществляться двумя способами уплотнением по окружности вала (радиальное уплотнение) и уплотнением по торцовым поверхностям (торцовое или механическое уплотнение). [c.592]

Наиболее типичным решением проблемы уплотнения вращающегося вала для сред второй и четвертой групп является применение уплотнительного комплекса в виде двойного торцового уплотнения (см. рис. 13.1 и 13.2) с подачей в камеру уплотнения затворной жидкости под давлением, превышающим давление рабочей жидкости на 0,1-0,15 МПа. [c.328]

Торцовые уплотнения по своим эксплуатационным качествам выгодно отличаются от всех прочих уплотнений вращающихся валов. Так, потери мощности на трение в торцовых уплотнениях составляют лишь 10—15% потерь мощности в сальниковых уплотнениях. Основной узел, обеспечивающий работоспособность такого уплотнения, — уплотнительные кольца, трение которых и создает герметичность узла. Надежность работы торцового уплотнения во многом определяется физико-механическими свойствами материалов уплотнительных колец, в частности пластмасс. [c.172]

На рис. 3.40 приведена конструкция с вращающимися аксиально-подвижными узлами. Она отличается от предыдущей тем, что в нижнем 1 и верхнем 7 привалочных фланцах неподвижно закреплены графитовые кольца 6 и 10. Стальные кольца 5 н 9, имеющие подвижность в аксиальном направлении, закреплены в диске 4, который вращается вместе с валом. Уплотнение вала по газу для натриевых насосов так же, как и торцовые уплотнения для водяных ГЦН проектируют, принимая во внимание прежде всего коэффициент нагруженности к. При уменьшении коэффициента повышается сопротивляемость термической деформации, однако увеличивается опасность раскрытия стыка уплотняющих колец. [c.88]

Стенд для отработки ГСП должен иметь нагрузочное приспо-сс бление, с помощью которого на исследуемом подшипнике можно создавать необходимую нагрузку. Следует предусмотреть возможность изменения направления действия нагрузки на подшипник, чтобы выявить анизотропность нагрузочных характеристик подшипника, т. е. зависимость их от направления действия нагрузок. Отработку можно проводить на холодной воде. На рис. 7.14 показано испытательное устройство для экспериментальных исследований радиального ГСП. Оно представляет собой вал 3, вращающийся на двух опорах качения 4 и 10. На валу насажена втулка 2 ГСП. Корпус 7 ГСП с коллектором нагнетания и двумя крышками, образующими полости слива, может перемещаться в вертикальной плоскости как параллельно оси вала, так и с перекосом и опирается по концам на два устройства / для перемещения корпуса и измерения нагрузки. Вал испытательного устройства приводится во вращение электродвигателем постоянного тока. Герметизация камер подшипников качения от сливных камер ГСП осуществляется с помощью торцовых уплотнений 5 и S. Испытательное устройство снабжено приспособлениями бокового центрирования корпуса (в горизонтальной плоскости) с индикаторами. В конструкции испытательного устройства предусмотрена воз- [c.231]

Для герметизации вращающихся валов применяют также ще.левые уплотнения с плавающими кольцами (рис. 16.6, а), стояночное уплотнение манжетного типа (рис. 16.6,6), винтовое (рис. 16.6, в), сальниковое уплотнение с пластинчатой набивкой (рис. 16.6. г), торцовые (механические) уплотнения (рис. 16.7) и др. [c.224]

Торцовое уплотнение с демпфером колебаний, предотвращающим разгерметизацию при перекосах и биениях вала, показано на рис. 16.10,6. Уплотнение включает вращающееся кольцо 5, герметично установленное на валу 6. Аксиально-подвижное кольцо 4 упруго поджимается к кольцу 5 и герметично связано с ним через втулку /, сильфон 8 и фланец 9 с корпусом 7. В кольце [c.230]

Следует отметить, что конструкция ведущего вала, устанавливаемого на тракторах Кировец выпуска 1984 г., не требует контроля размеров П и И. Установка подшипников 3516 (двойные роликовые сферические) позволила зафиксировать вал в осевом направлении за среднюю опору, а размещение торцовых уплотнений, относящихся к фрикционам 10 п II передач П и III, рядом с этим подшипником исключило защемление уплотнительных колец. Чтобы не защемлялись уплотнительные кольца, связанные с фрикционами 9 к 12 передач I и IV, поставлены саморегулирующиеся уплотнительные элементы (см. рис, 16.13), Саморегулирование осуществляется промежуточным кольцом 2 (рис, 16,14), не имеющим вращательного движения, но способного перемещаться по оси вала относительно опоры I. Вращающиеся стальные кольца 3 имеют больший наружный диаметр, чем внутренний диаметр А промежуточного кольца 2, и своими рабочими поверхностями его устанавливают в нужное положение, гарантируя зазор Д. [c.237]

Термин осевое механическое уплотнение , или торцовое уплотнение обозначает устройство, которое обеспечивает динамический контакт между плоскими, тщательно обработанными поверхностями. В применении к вращающимся валам уплотняющие поверхности почти всегда располагаются перпендикулярно оси вала. Силы, поддерживающие контакт трущихся поверхностей, параллельны оси вала. [c.81]

I В конструкциях торцовых уплотнений для предотвращения I утечек жидкости между вращающимся кольцом и поверхностью вала вводятся статические уплотнительные элементы. [c.81]

Главным преимуществом торцовых механических уплотнений является их высокая герметичность. Например, отношение величины утечек через механические сальники и торцовые уплотнения в среднем равно 100 1. В дополнение к этому торцовое уплотнение вызывает очень малый износ поверхности втулки или вала, на которых оно монтируется. Динамическое уплотнение осуществляется на поверхностях, расположенных перпендикулярно оси вала. Между вращающейся частью уплотнения (головкой) и валом (либо втулкой) существует лишь очень небольшое относительное движение, благодаря чему весьма редко возникает необходимость замены деталей, на которых смонтирована головка уплотнения. В большинстве случаев торцовое уплотнение применяют или собранным в самостоятельном корпусе, или вписанным в узел по основным монтажным размерам. Не следует полагаться на ручную сборку уплотнительных устройств на месте монтажа машины, поскольку сборку уплотнения в самостоятельный корпус проще выполнить на заводе-изготовителе. [c.82]

Торцовые уплотнения имеют много конструктивных типов, появившихся, во-первых, в связи с постепенным совершенствованием конструкций, во-вторых, в связи с многообразными условиями эксплуатации. Конструкции уплотнений начнем рассматривать с простейшего типа (рис. 69, а), в котором уплотняющим элементом является торец бурта вала ], контактирующий с торцом корпуса резервуара и уплотняющий внутреннюю полость резервуара. Практически такое уплотнение удовлетворительно работать не может по следующим причинам 1) между уплотненными поверхностями может быть большой зазор из-за грубой обработки, волнистости и перекоса торцов 2) стык может раскрываться за счет осевых перемещений и деформаций вала и корпуса 3) износ торцов не компенсируется автоматически осевым смещением вала 4) невозможно выбрать материалы трущейся пары, обеспечивающие длительную работу 5) невозможно обработать торцы с требуемой высокой точностью. Следовательно, рационально спроектированное торцовое уплотнение должно быть отдельным узлом машины (рис. 69, б), в котором основные уплотняющие элементы (диски 5 и 6) изготовлены с требуемой степенью точности из наиболее износостойких материалов. Конструкция должна обеспечивать самоустанавливаемость и постоянный контакт основных уплотняющих элементов за счет нажимного элемента 3 (пружинного или сильфонного типа). Поскольку диск 5 подвижен в осевом направлении (плавает), а диск 6 должен само-устанавливаться в перпендикулярное валу положение, появляются два вспомогательных эластичных уплотнения 4 а 7. Для удобства монтажа все детали, кроме диска 6, устанавливаются в головке уплотнения 2. В зависимости От условий эксплуатации головка уплотнения может быть вращающейся, как показано на рис. 69, б, или неподвижной (рис. 69, в), расположенной внутри резервуара (рис. 69, б, б) или вне резервуара (рис. 69, г, 5). Наиболее распространены торцовые уплотнения с вращающейся головкой, расположенной внутри резервуара. Такие уплотнения применяют, когда давление внутри резервуара превышает наружное давление и жидкость может вытекать по торцу уплотнения в направлении к центру. При этом центробежные силы препятствуют утечке под действием перепада давления. [c.143]

Уплотнение (герметизация) вращающихся валов в основном осуществляется двумя способами уплотнением по окружности вала (радиальное уплотнение) и уплотнением по торцовым поверхностям (торцовое или механическое уплотнение). Оба эти способа уплотнений построены на контактном принципе. [c.540]

Торцовое уплотнение (см. рис. 5.92, а) состоит из нагруженного пружиной 1 уплотнительного кольца 2, изготовленного из мягкого антифрикционного материала, и контактирующего с ним по торцу металлического опорного кольца (буксы) 4 высокой твердости. Уплотнительное кольцо крепится либо к вращающемуся валу, либо соединяется с неподвижным корпусом, а опорное в первом случае крепится в корпусе и во втором — на вращающемся валу. При этом одно из колец должно иметь свободу перемещения вдоль оси, благодаря которой оно с помощью пружины 1 может быть прижато ко второму кольцу. Пружина создает предварительное контактное давление на поверхностях колец, достаточное для предотвращения утечек жидкости при нулевом или близком к нему давлении рабочей среды. По мере увеличения давления к усилию пружины 1 добавляется усилие неуравновешенного давления жидкости в камере со стороны пружины, благодаря чему контактное давление (удельная нагрузка) скользящей пары будет повышаться пропорционально увеличению этого давления. [c.550]

Герметичность торцового уплотнения больше, чем герметичность уплотнений иных типов, зависит от точности и качества изготовления скользящих поверхностей. Наиболее важное значение, и в особенности при высоких скоростях скольжения, имеет перпендикулярность герметизирующей плоскости к оси вала, которая при скоростях порядка 40 м/сек и выше должна быть выдержана в пределах 0,01 мм на радиусе 25 мм. Торцовое биение вращающегося кольца [c.554]

На рис. 63 представлена конструктивная схема опытного торцового уплотнения с диаметром 940 мм. Оно образовано двумя углеграфитовыми кольцами 3, уложенными в пазы диска 2, вращающимися вместе с валом 1. Каждое углеграфитовое кольцо состоит из 18 отдельных секторов. К углеграфиту прижимается металлическое кольцо 4, образуя вместе пару трения. Удельное давление на поверхности трения создается пружинами. [c.85]

Торцовое уплотнение (фиг. 440, а) состоит из нагруженного пружиной 1 уплотнительного кольца 2, изготовленного из мягкого антифрикционного материала и контактирующего с ним по торцу металлического опорного кольца (буксы) 4 высокой твердости. Уплотнительное кольцо крепится либо к вращающемуся валу, либо соединяется с неподвижным корпусом, а опорное в первом случае крепится в корпусе и во втором — на вращающемся валу. При этом одно из колец должно иметь свободу перемещения вдоль оси, благодаря которой оно с помощью пружины J может быть прижато ко второму кольцу. [c.605]

Аппарат должен обладать способностью к длительной эксплуатации и обеспечивать длительный межремонтный период. Это требует выполнения правильного выбора конструкции, применения соответствующих стойких и прочных материалов и надлежащего качества изготовления. Так, применение биметалла и хромистых сталей для ректификационных колонн, торцовых уплотнений вращающихся валов вместо сальниковых для кристаллизаторов установок депаряфинизации масел позволило увеличить межремонтный период агрегатов. [c.27]

Насосы реактора Sodium Rea tor Experimental (SRE) (США). В установке применены четыре механических центробежных мало-заглубленных насоса консольного типа с шариковыми подшипниками, вынесенными в газовую полость (рис. 5.32) [11]. Между электродвигателем 8 и собственно насосом установлена биологическая защита. В насосе применено замерзающее уплотнение вращающегося вала. Кроме того, также замороженным металлом уплотняются выемные части в корпусе. Над уплотнением вала имеется газовая подушка инертного газа под таким давлением, которое способно предотвратить утечку активного теплоносителя в случае неисправности замерзающих уплотнений. Газовая полость насоса герметизируется с помощью механического торцового уплотнения 7. [c.176]

Уплотнения вращающихся валов осуществляются в основном двумя способами по окружности вала (радиальное упяотвеаае) и по торцовым поверхностям (торцовое или механическое уплотнение). [c.616]

Фирма Кэниингс Силс (США) выпускает торцовые уплотнения для валов диаметром 25. .. 250 мм. Эти уплотнения (рис. 41) состоят из вращающегося 5 и неподвижного б уплотнительных колец, поджимаемых одно к другому пружинами 4, расположенными в гнездах гильзы 2, на который монтируется уплотнение. Передача вращения от вала на гильзу 2 и затем на кольцо 5 осуществляется под действием сил трения между поверхностями вала и гильзы, которая стопорится относительно вала винтами 7. В качестве вспомогательных уплотнений служат фторопластовые или резиновые кольца круглого сечения 1 и 3. В таком виде торцовое уплотнение используют, например, для герметизации камеры машины или механизма. Особенность уплотнения заключается в том, что в нем пара трения полностью гидравлически разгружен. Это способствует увеличению срока службы уплотнения и уменьшению расхода мощности. Торцовое уплотнение можно применять при осевых перемещениях вала до 40 мм и угловом биении до 2 , при температуре до 483 К без охлаждения, при нагрузках до 7,5 МПа скоростях скольжения до 62,5 м/с. [c.57]

В торцовом уплотнении о неподвижная текстолитовая втулка 5 прижимается пружинами к стальному закаленному диску 4, вращающемуся с валом. Так как поверхность диска меньще поверхности втулки, последняя изнашивается неравномерно. В правильной конструкции п диск перекрывает втулку. [c.600]

Порядок проектирования торцовых уплотнений рассмотрим на конкретном примере. Пусть необходимо спроектировать уплотнение агрегата с давлением масла (vgo = 13 сст) внутри корпуса ДО Ротах = 50 кГ/см Я ро = 5 кГ/см длительно. Вал диаметром d = 80 мм вращается со скоростью п = 1400 об/мин. Температура масла t = 50° С, окружающего воздуха 20° С. Время работы уплотнения при Ро = 5 кПсм 2000 ч, допустимое время работы при Ротах И ро = О МОЖНО установить расчбтом. Выбираем уплотнение с вращающейся головкой, расположенное внутри корпуса с гидравлической разгрузкой (схема на рис. 69, б, конструкция на рис. 71). [c.187]

Торцовые уплотнения валов с эластичным уплотняющим элементом не получили широкого распространения, хотя они имеют ряд принципиальных преимуществ по сравнению с радиальным уплотнением — допустимость больших радиальных биений вала, лучшие условия теплоотвода. Для гидромашин с повышенным ресурсом работы (свыше 3000 ч) и для специальных тяжелых условий наиболее ответственных изделий применяют торцовые уплотнения, в которых уплотняющим элементом являются два притертых диска. Примеры конструкции таких уплотнений показаны на рис. 5.4. Уплотнение, нормализованное НИИГидромашем (см. рис. 5.4, а), имеет установленный на вал корпус 2 с гайкой 3, в котором расположены все вращающиеся детали стальной уплотняющий диск 6, нажимная пружина 4 с шайбой 7, уплотняющее резиновое кольцо 5. Диск 6, опирается на углеграфитовый неподвижный диск 7, закрепленный в корпусе машины (однако этот диск имеет возможность самоустанавливаться в перпендикулярное валу положение за счет эластичности кольца 8). На рис. 5.4, б показано уплотнение, в котором применена плоская волнообразная нажимная пружина 3, сокращающая габариты уплотнения. [c.167]

Крутящий момент передается на вал 6 через зубья венца вала. Для герметизации вращающегося вала и ротора использованы две вращающиеся втулки 11 и 26, изготовленные из стали 16ХГТА. Втулки застопорены на валу 6 винтами 13 к втулкам И п 26 прижаты невращающиеся кольца четырех торцовых уплотнений 19, 20, 24 и 27, изготовленные из бронзы Бр. АЖМЦ-10-3-1,5. Контактные поверхности стальных втулок и бронзовых колец тщательно притерты. Износ втулок 11, 16 и колец 19, 20, 24 и 27, имеющих возможность перемещаться вдоль оси 5, компенсируется пружинами, которые упираются в кольца 14, 21, 23, 28, застопоренные на оси 3. [c.102]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...