Ущільнення торцевого типу. При підвищенні вимог до ущільнень валиків гідромашин в області придатності їх для роботи при високих тисках і частоті обертання вала в поєднанні з високими температурами застосовують ущільнення торцьового типу (рис. 5.40, а), в яких рухома ущільнююча поверхня контактує з зовнішньою поверхнею вала в площині, перпендикулярній до вісі вала. Ці ущільнення відрізняються простотою – їх ущільнюючі поверхні мають саму просту геометричну форму – площину. Ущільнення забезпечують при якістному виготовленні високу, практично повну герметичність і довговічні, а також мають відносно малі втрати потужності на тертя (0,1-0,5 витрат потужності в манжетних ущільненнях). Ущільнення торцевого типу можна застосовувати при колових швидкостях ущільнюємого вузла до 60 м/с (відповідає 15000 об/хв) і тиск середовища до 40 МПа (400 кг/см2).
На рис. 5.40, а показана схема типового торцевого ущільнення, яке складається з навантаженого пружиною 1 ущільнюючого кільця 2, виготовленого з м’якого антифрикційного матеріалу, і контактуючого з ним по торцю металевого опорного кільця (букси) 4 високої твердості. Ущільнююче кільце кріпиться або до обертового валу, або з’єднується з нерухомим корпусом, а опорне кільце в першому випадку кріпиться у корпусі і в другому – на обертовому валу. При цьому одне з кілець повинно мати свободу пересування вздовж вісі, завдяки чому воно з допомогою пружини 1 може бути притиснуте до парного кільця. Пружина утворює попередній контактний тиск на поверхнях кілець, достатнє для запобігання витоків рідини при нульовому або близькому до нього тиску робочого середовища. По мірі збільшення тиску до зусилля пружини 1 додається зусилля неврівноваженного тиску рідини у камері з боку пружини, внаслідок чого контактний тиск (питоме навантаження) ковзаючої пари буде підвищуватися пропорційно збільшенню цього тиску. Ущільнення рухомого елементу (кільце 2) по поверхні осьового ковзання відбувається за допомогою круглого гумового кільця 3 (рис. 5.40, а) або інших ущільнюючих кілець і манжет, а також сильфонів (мембран) (рис. 5.40 б і в).
Рис. 5.40. Схеми елементів торцевого ущільнення
Хороші якості мають ущільнення з клиновидним ущільнюючим елементом 8 із фторопласту (рис. 5.40 г), який навантажений пружиною 9, зусиллям якого забезпечується необхідна щільність контакту між цим елементом і валом, а також між конусною поверхнею елемента і торцевим ущільнюючим кільцем 7. Для герметизації кришки цього ущільнення застосовують кільця (сальники 5). В проміжну камеру 6 підводиться рідина, яка служить роз’єднуючим затвором, а також охолоджує вузол, який треться. При роботі в середовищі з поганим змащувальними якостями в камеру 6 підводиться мастило.
При високих температурах і тисках робочого середовища до 0,7-1 МПа (7-10 кгс/см2) застосовують ущільнення з металевими сильфонами (рис. 5.40 б і в), а при тиску до 0,1 МПа (1кгс/см2) – ущільнення з фторопластовими і гумовими сільфонами.
Контактний тиск
ущільнюючих кілець. З метою зниження контактного тиску площа f, на яку діє тиск
рідини, притискуючи рухоме кільце до нерухомого, приймається менше площі F,
на якій відбувається контакт ковзаючої пари, правильним підбором відношення 
, яка називається коефіцієнтом
врівноваження ущільнення (зворотня йому величина 
називається
ступенем розвантаження) можна мати контактний тиск кілець значно нижчий тиску
робочого середовища.
Надійність роботи цих ущільнюючих пристроїв в першу чергу залежить від правильного співвідношення величин контактної поверхні кілець F і поверхні f, на яку діє тиск рідини, яке навантажує рухомий елемент (кільце) 2 ущільнення (рис. 5.40 а), а також частково від зусилля пружини 1, яке створює первісне навантаження цього елементу.
Припускаючи, що безпосередній контакт поверхонь ковзаючої пари відсутній і течія рідини у зазорі відповідає гідродинамічному закону, умову рівноваги осьових сил, прикладених до рухомого в осьовому напрямку елементу 2 можна виразити рівнянням
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.