Констр_ТНА лаб раб N5 (1051632), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Торцевые контактные уплотнения.
Торцовые уплотнения обеспечивают хорошую герметичность при условии, что уплотняющее давление на поверхности контакта несколько больше разности давлений по обе стороны уплотнения и не вызывает надиров на поверхности трения.
Уплотнение создается прижатием пружиной невращающейся уплотнитель ной шайбы к буртику вращающегося вала в сочетании с сильфонами, мембранами или уплотняющими кольцами, обеспечивающими подвижность нажимной втулки.
Усилие, с которым принимаются контактные торцы, зависит от затяжки пружины, перепада давления жидкости по обе стороны уплотнения, конструктивной схемы уплотнения и принятых размеров его элементов.
Наиболее совершена уплотнение с металлическим сильфоном. Оно может быть использовано в широком диапазоне температур и сред. сильфон обладает достаточной жесткостью на скручивание, однако, где это возможно, их следует освобождать от скручивающих нагрузок. При выборе длины сильфона следует иметь в виду, что допускаемая деформация сжатия составляет 15%, растяжения-10%.
Для предупреждения разгерметизации стыка и устранения усталостных поломок сильфона при резонансе следует не допускать совпадения собственной частоты колебаний с вынужденной / например, с числом оборотов вала /.
идеальным уплотнением является комбинированное уплотнение, составленное из размыкающегося торцового уплотнения с сильфоном и из импеллера. На рис, 24 представлено такое уплотнение.
При стоянке работает торцовое уплотнение, а рабочим уплотнением является импеллер. Это уплотнение надежно, долговечно. Сильфон допускает перемещение до 4 - 6 мм. Пружина создает предварительное давление 5 - 7 кг/см2. Скорость скольжения - до 20 - 50 м/сек.
Вращающееся кольцо выполнено из нержавеющей стали 1Х18Н9Т с наплавкой из стеллита или победита, неподвижное - из металлокерамики, меднографитовое. Сильфон выполнен из 1Х18Н9Т,
Ширина поверхности контакта шайбы, выполняемой из антифрикционного материала, должна быть несколько меньше ширины сопряженной с ней поверхности. Это предотвращает врезание поверхности при износе и обеспечивает свободу относительных радиальных перемещении, которые неизбежны из-за биений торца вала и несоосностей. Торцовое биение трущиеся поверхностей уплотнения следует строго ограничивать / 5 - 15 мкм /, их притирают до 8 - 10 класса чистоты и проверяют на прилегание.
Материалы трущейся пары должны хорошо отводить тепло, с тем чтобы рабочие поверхности не перегревались и не изменяли своих физических свойств. Одна из деталей трущейся пары изготовляется обычно из термообработанной стали с повышенной твердостью, другая - из графита, чугуна, бронзы, стали, металлокерамики и др. в зависимости от свойств уплотняемой среды, окружной скорости, давления на поверхности контакта и срока службы.
Показанное на рис.24 уплотнение работает следующим образом.
Это уплотнение надежно работает при больном количестве включений в ТНА многократного действия. После раскрутки ротора ТНА импеллер создает давление на поверхности 2 , пружина отнимается и контактное торцовое уплотнение размыкается. Уплотняющим элементом является импеллер. Сильфон на стоянке предохраняет от попадания газов от турбины в полость компонента.
Уплотнение неподвижных соединений.
Они служат для замыкания утечек, для предотвращения их попадания наружу. Для этого применяются следующие типы уплотнений.
Уплотнение торцовых поверхностей прокладками из меди, фибры, паронита, пластмассы, резины. Такие уплотнения применяются при низких давлениях . На рис,25 представлены уплотнения этого типа.
Наиболее часто применяются уплотнения торцовых поверхностей с помощью деформируемых колец. Это очень надёжное уплотнение, допускает высокие давления. Материал уплотнений выбирается в зависимости от рабочей температуры, конструкции уплотняемого узла и среды, в которой оно работает. Для агрессивных сред применяется фторопласт, пластмассы, для криогенных компонентов - алюминий, при высоких температурах - медь.
На рис. 26 показаны уплотнения с деформируемым кольцом. Размеры фасок или проточек выбирают таким образом, чтобы объем V1 кольцевого пространства был немногим больше объема V уплотнительного деформируемого кольца с размерами D и d.
Т.к. различные материалы дают различное незаполнение углов сечения, то
V1=(1,1 – 1,3)V
Правильность выбора размеров фаски или проточки желательно проверить экcпериментальным путем, учитывая, что применяемые для колец материалы практически несжимаемы.
В последнее время получает широкое применение / особенно при высоких давлениях и температурах / уплотнение полыми металлическими кольцами, изготавливаемыми из тонкостенных бесшовных трубок посредством сварки встык с последующим шлифованном сварного шва заподлицо с трубкой. Полое кольцо устанавливается в канавку стыка с глубиной h = / 0,66 - 0,75 /d для малых сечений и h = / 0,8 - 0,9 /d для больших сечений, и стык затягивается. Конструкция таких уплотнений показана на рис.27.
В ряде случаев используются кольца, внутренняя полость которых заполнена инертным газом под давлением Р = 40 - 45 кг/см2.
При нагреве внутреннее давление повышается, увеличивая см на уплотняемых поверхностях. Иногда применяют распорное полое кольцо, давление внутри которого поддерживается равным давлению уплотняемой жидкости / газа /. Для этого внутренняя полость кольца соединена с уплотняемой полостью радиальными сверлениями в кольце.
Поверхности, сопрягаемые с кольцом, выполняются по 7 - 9 классу чистоты, риски и царапины не допускаются. Для лучшего прилегания и коррозионной стойкости кольца покрывают кадмием, серебром, а если температура позволяет - пленкой пластика или резины.
Например, уплотнительные полые кольца с пластиковым покрытием могут работать в диапазоне температур от -230 до +260 и давлений до 350 кг/см2 а чисто металлические - до 1000°С при 1400 кг/см2. В отдельных случаях подобные кольца делаются целиком из пластика, резины, алюминия или меди.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
