КОЛЬЦО САМОУСТАНАВЛИВАЮЩЕГОСЯ ГАЗОВОГО ТОРЦЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ

КОЛЬЦО САМОУСТАНАВЛИВАЮЩЕГОСЯ ГАЗОВОГО ТОРЦЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ


RU (11) 2007643 (13) C1

(51) 5 F16J15/34 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.05.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4931502/29 
(22) Дата подачи заявки: 1991.04.25 
(45) Опубликовано: 1994.02.15 
(71) Заявитель(и): Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов 
(72) Автор(ы): Барцев И.В.; Гальтяев В.С.; Галян Н.Н.; Музалевский В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий 

(54) КОЛЬЦО САМОУСТАНАВЛИВАЮЩЕГОСЯ ГАЗОВОГО ТОРЦЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ 

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. 


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.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru