Импульсные уплотнения

Эти уплотнения лишены перечисленных недостатков обычных гидростатических и гибридных уплотнений [3,4]. Импульсное уплотнение (рис. 6.4) содержит аксиально подвижную втулку 4, установленную в крышке корпуса 6, уплотненную резиновым кольцом 7 и пружинами 5 прижатую к опорному диску 3, жестко закрепленному на роторе. На контактной торцовой поверхности втулки 4 расположены камеры 1, а на поверхности опорного диска 3 — несколько подводящих каналов 2, которые при вращении диска последовательно соединяют камеры 1 с уплотняемой полостью А.

Рис. 6.4. Импульсное торцовое уплотнение

Работа уплотнения основана на том, что осредненное за период между впрысками уплотняемой жидкости давление р2 в каждой из камер  1  тем больше, чем меньше торцовый зазор и чем больше частота вращения ротора. Увеличение торцового зазора приводит к уменьшению осредненного давления в этих камерах и к нарушению баланса сил, действующих на аксиально подвижную втулку 4. В результате этого втулка смещается вправо и торцовый зазор уменьшается до тех пор, пока давление р2 не возрастет настолько, чтобы восстановилось равновесие осевых сил.

Частота импульсов давления, действующих на аксиально подвижную втулку, равна произведению числа камер 1 на частоту вращения ротора. Поэтому втулка подвержена слабым высокочастотным воздействиям, препятствующим развитию облитерации во вторичном уплотняющем зазоре. Когда ротор не вращается, а жидкость в уплотняемой полости находится под давлением, торцовый зазор закрывается и уплотнение работает как стояночное, поскольку на стоянке лишь в отдельных камерах, которые совпали с подводящими каналами, сохраняется давление. При вращении подводящие каналы 2 служат своеобразными сепараторами, так как на находящуюся в них среду действуют центробежные силы, препятствующие попаданию твердых частиц в дросселирующий торцовый зазор. Изменяя форму подводящих каналов, можно влиять на чувствительность уплотнения к частоте вращения. Например, подводящий канал, форма которого показана на рис. 6.4 пунктиром, работает как центростремительное колесо. При этом повышение давления в камерах 1 за счет скоростного напора пропорционально квадрату частоты вращения.

Сравнительные испытания различных торцовых уплотнений [5], а также многолетний опыт эксплуатации подтверждают высокие эксплуатационные качества импульсных уплотнений [4,6].