BR112019022649B1 - Vedação mecânica - Google Patents

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Abstract

A presente invenção refere-se a uma vedação mecânica possuindo uma parte rotativa e uma parte não rotativa, a parte rotativa possuindo pelo menos um anel deslizante rotativo (24) e um transportador do anel deslizante rotativo, e a parte não rotativa possuindo pelo menos um anel deslizante não rotativo (36) e um transportador do anel deslizante não rotativo (34), no qual a vedação mecânica é provida com uma ranhura circunferencial (54, 58) em um do anel deslizante rotativo (24) e do anel deslizante não rotativo, e um sensor (62) em comunicação com a vedação mecânica (10).

Description

Campo Técnico
[001] A presente invenção refere-se a uma vedação mecânica de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, e a um anel deslizante de acordo com o preâmbulo da reivindicação 11.
Técnica Antecedente
[002] As vedações mecânicas estão ganhando mais e mais aceitação em várias aplicações de vedação de eixo. As vedações mecânicas encontram uso em várias bombas, misturadores e agitadores. As vedações mecânicas são de construção relativamente simples, elas suportam altas temperaturas, e sua manutenção e serviço é relativamente fácil. Mas, tal como todos os tipos de vedações, sua vida útil é difícil de prever. É também completamente impossível realizar qualquer monitoramento visual da condição da vedação. Portanto, a técnica anterior inclui numerosos documentos que discutem o monitoramento da condição de uma vedação mecânica.
[003] O US-A-6,065,345 discute um método de monitoramento da condição de uma vedação mecânica em um aparelho provido com uma parte de rotação, em particular, em uma bomba, que possui um eixo de rotação para avanço de um fluido, a emissão de som da vedação é continuamente medida em tempos discretos no estado de operação do aparelho, e pelo menos um valor de característica estatística é vencido a partir dos sinais acústicos. O objetivo da patente acima discutida é monitorar a condição de deslizamento da vedação. Em outras palavras, se a vedação está começando a secar, isto é, a lavagem está, por alguma razão, não operando corretamente, a emissão acústica a partir da vedação muda com a condição da película lubrificante. A US-patente discute também o efeito da velocidade de rotação da bomba, a temperatura do líquido de lavagem, a pressão do fluido a ser bombeado, etc. para a emissão acústica da vedação, pelo que a emissão acústica pode mudar mesmo se as condições de deslizamento não foram mudadas.
[004] O US-B1-6,360,610 discute um sistema e um método que são particularmente adequados para monitoramento da interface de duas faces de vedação mecânica lubrificadas líquidas. O sistema monitora uma interface pelo uso de uma fonte de ondas para produzir uma onda de cisalhamento ultrassônica, direcionando a onda na interface, detectando a onda após ela interagir com a interface, e comparando a onda detectada às características de onda pré- determinadas. Baseado na comparação, um alarme pode ser disparado. O alarme pode indicar que a vedação mecânica está falhando. Em um exemplo preferido, a abordagem envolve detectar o colapso da película lubrificante entre as faces de vedação e detecção de contato de aspereza excessivo. O colapso da película lubrificante e contato de aspereza excessivo são precursores à falha da vedação. Um transdutor ultrassônico é colocado atrás de uma das faces de vedação, e usado para produzir ondas de cisalhamento ultrassônicas (em uma frequência e amplitude conhecidas) que se propagaram em direção à interface entre as duas faces de vedação. Por monitoramento das amplitudes das ondas transmitidas através de ou refletidas pela interface, pode-se detectar o colapso da película e o grau de contato entre as faces.
[005] Ainda outro documento que discute a condição da película de fluido entre as superfícies deslizantes é o GB-A-2430034. Ele revela uma condição que monitora o sistema, usando pelo menos um dispositivo sensorial de emissão acústica para indiretamente e/ou remotamente monitorar o estado saudável de uma peça do equipamento de rotação, e aplicações deste como, por exemplo, uma vedação mecânica, ou um conjunto de rolamento. O dispositivo sensorial de emissão acústica pode ser colocado em contato direto ou indireto para compensar as superfícies de rotação. O sinal emitido pelo dispositivo sensorial de emissão acústica pode ser amplificado, filtrado para ruído de fundo, computado, comparado a valores de referência, e armazenados em um dispositivo de armazenagem de dados.
[006] O US-B2-8,527,214 discute um dispositivo mecânico mostrando o grau de desgaste das superfícies deslizantes da vedação mecânica. O dispositivo mecânico discutido é, por um lado, um dispositivo simples que mede o movimento axial físico de um anel deslizante devido ao desgaste, mas, por outro lado, em muitas aplicações, é, na prática, muito difícil de dispor tal em conexão com uma vedação mecânica. Especialmente, também seria difícil dispor um seguidor para estar em contato mecânico com o transportador do anel deslizante rotativo, o movimento axial do qual é para ser medido, conforme instruído pela patente.
[007] Em outras palavras, a técnica anterior acima citada discute quaisquer condições de operação anormais em que a lubrificação das superfícies da vedação mecânica falha ou está propensa a falhar, ou se desgasta em condições de operação normais. Contudo, o monitoramento do desgaste em condições de operação normais, requer, de acordo com a técnica anterior, tal arranjo que é, embora em princípio simples, difícil de construir, e inclui um grande risco de falha funcional, conforme o seguidor discutido na patente citada (US-B2- 8,527,214) é apto a desgastar também.
[008] Um objetivo da presente invenção é, desse modo, solucionar pelo menos um dos problemas acima discutidos.
[009] Outro objetivo da presente invenção é aumentar a confiabilidade e predicabilidade da operação de uma vedação mecânica.
[0010] Ainda outro objetivo da presente invenção é introduzir uma vedação mecânica provida com um meio seguro e simples para monitoramento do desgaste da vedação mecânica em condições de operação normais.
Revelação da Invenção
[0011] Pelo menos um dos objetivos da presente invenção é encontrado conforme é revelado nas reivindicações independentes e nas outras reivindicações que descrevem mais detalhes de concretizações diferentes da invenção.
[0012] De acordo com uma concretização da presente invenção, a vedação mecânica possuindo uma parte rotativa e uma parte não rotativa, a parte rotativa sendo formada pelo menos de um anel deslizante rotativo possuindo uma segunda extremidade axial com uma área, e uma superfície deslizante rotativa, e de um transportador do anel deslizante rotativo, a parte não rotativa sendo formada pelo menos de um anel deslizante não rotativo possuindo uma segunda extremidade axial com uma área, e uma superfície deslizante não rotativa, e de um transportador do anel deslizante não rotativo, a vedação mecânica possuindo ainda um elemento que muda a área da segunda extremidade axial de um do anel deslizante rotativo e do anel deslizante não rotativo, e um sensor provido em comunicação com a vedação mecânica no qual o sensor é um de um sensor acústico, sensor de vibração, e sensor de aceleração.
[0013] De acordo com uma concretização da presente invenção, o anel deslizante para uma vedação mecânica, o anel deslizante possuindo uma superfície circunferencial interna, uma superfície circunferencial externa, uma primeira extremidade axial, uma segunda extremidade axial com uma superfície deslizante e uma área, e um elemento que muda a área da segunda extremidade axial do anel deslizante, no qual o elemento está localizado em ou em pelo menos a superfície circunferencial interna.
[0014] Isto proporciona uma vedação mecânica cuja confiabilidade da qual é consideravelmente aperfeiçoada.
[0015] As concretizações exempares da invenção apresentada neste pedido de patente não são para serem interpretadas para impor limitações à aplicabilidade das reivindicações em anexo. O verbi "compreender" é usado neste pedido de patente como uma limitação aberta que não exclui a existência de características também não recitadas. As características recitadas nas reivindicações dependentes são mutuamente livremente combináveis, a menos que de outro modo explicitamente citado. As novas características que são consideradas como característica da invenção são colocadas em particular nas reivindicações em anexo.
Breve Descrição dos Desenhos
[0016] Em seguida, a vedação mecânica e o anel deslizante da presente invenção serão descritos em mais detalhe com referência aos desenhos esquemáticos exemplares acompanhantes, nos quais
[0017] A Figura 1 é uma representação geral de uma vedação mecânica da técnica anterior,
[0018] A Figura 2 ilustra a vedação mecânica de acordo com uma primeira concretização preferida da presente invenção,
[0019] A Figura 3 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica da Figura 2,
[0020] A Figura 4 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma segunda concretização preferida da presente invenção,
[0021] A Figura 5 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma terceira concretização preferida da presente invenção,
[0022] A Figura 6 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma quarta concretização preferida da presente invenção,
[0023] A Figura 7 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma quinta concretização preferida da presente invenção,
[0024] A Figura 8 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma sexta concretização preferida da presente invenção, e
[0025] A Figura 9 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma sétima concretização preferida da presente invenção.
Descrição Detalhada dos Desenhos
[0026] A Figura 1 representa esquematicamente e exemplarmente uma vedação mecânica de ação única 10, embora a presente invenção seja, naturalmente, aplicável a vedações mecânicas de ação dupla, também. A vedação mecânica 10 é usada para vedação do eixo 12 de, por exemplo, uma máquina de fluxo tal que o interior da máquina de fluxo, no lado esquerdo da vedação, seja mantido separado da atmosfera, no lado direito da vedação. A vedação mecânica 10 está posicionada em uma câmara de vedação 14 provida dentro de um alojamento da vedação específico 16, ou dentro de uma cobertura de carcaça de uma máquina de fluxo.
[0027] De acordo com as Figuras 1 e 2, a vedação mecânica 10 compreende uma parte rotativa 18 e uma parte não rotativa 32. A parte rotativa 18 compreende um anel de retenção 20, um transportador do anel deslizante rotativo 22, um anel deslizante rotativo 24, pelo menos um parafuso ajustado 26, uma ou mais molas 28, e um O-ring 30. A parte não rotativa 32 compreende um transportador do anel deslizante não rotativo 34, um anel deslizante não rotativo 36, uma parte de corpo 38, O-rings 40 e 42, um pino de acionamento 44, um anel retentor 46 e parafusos 48. A vedação é montada no eixo 12 tal que o anel de retenção 20 incluindo a pelo menos uma mola 28 é fixado no eixo 12 em uma posição apropriada por meio do pelo menos um parafuso ajustado 26. Em seguida o transportador do anel deslizante rotativo 22 com o anel deslizante rotativo 24 é empurrado no eixo tal que o transportador do anel deslizante rotativo 22 permanece flutuando no eixo 12 pelo suporte do O-ring 30. Em seguida, o anel deslizante não rotativo 36 com seu transportador 34 e a parte de corpo 38 com seu O-rings 40 e 42 é instalado no eixo 12 ao suporte do alojamento da vedação 16, e fixado a este por meio do anel retentor 46 e os parafusos 48.
[0028] De acordo com a Figura 3, o anel deslizante rotativo 24possuiuma primeira extremidade axial 50, que está localizada na sede no transportador do anel deslizante rotativo 22 (ver Fig. 2) e uma segunda extremidade axial 52 com uma área e uma superfície deslizante faceando uma superfície deslizante do anel deslizante não rotativo 36, quando em uso. Uma ranhura circunferencial 54 é provida na superfície circunferencial externa 56 do anel deslizante rotativo 24 a uma distância axial d a partir da segunda extremidade axial 52 do anel deslizante rotativo 24. A Figura 3 mostra também outra ranhura circunferencial opcional 58 provida na superfície circunferencial interna 60 do anel deslizante rotativo 24. As duas ranhuras 54 e 58 são opostas entre si, isto é, suas distâncias axiais a partir da segunda extremidade axial 52 do anel deslizante rotativo são iguais, d. O transportador do anel deslizante não rotativo 34 é provido com um, de preferência, mas não necessariamente, um sensor piezoelétrico 62, que está em comunicação ligada ou sem fio com um dispositivo externo que monitora, possivelmente entre outras coisas, a vida e condição da vedação mecânica. O sensor 62 é um de um sensor de emissão acústica, um sensor de aceleração, e um sensor de vibração, apenas para denominar umas poucas opções sem qualquer intenção de limitar o escopo da patente a somente os sensores listados. Os sensores e os arranjos de processamento de dados discutidos na GB-A-2439934 podem ser aplicados para pôr a presente invenção em prática.
[0029] De acordo com a Figura 4, o anel deslizante não rotativo 36’ possui uma primeira extremidade axial 64, que está localizada na sede no transportador do anel deslizante não rotativo 34, e uma segunda extremidade axial 66 com uma área e uma superfície deslizante faceando uma superfície deslizante do anel deslizante rotativo 24’, quando em uso. Uma ranhura circunferencial 68 é provida na superfície circunferencial externa 70 do anel deslizante não rotativo 36’ a uma distância axial a partir da segunda extremidade axial 66 do anel deslizante não rotativo 36’. A Figura 4 mostra também outra ranhura circunferencial opcional 72 provida na superfície circunferencial interna 74 do anel deslizante não rotativo 36’. As duas ranhuras 68 e 72 são opostas entre si, isto é, suas distâncias axiais a partir da segunda extremidade axial do anel deslizante rotativo são iguais, d’. O transportador do anel deslizante não rotativo 34 é provido com um sensor 62, que está em comunicação ligada ou sem fio com um dispositivo externo que monitora a vida da vedação mecânica. O sensor 62 é um de um sensor de emissão acústica, um sensor de aceleração, e um sensor de vibração, apenas para denominar umas poucas opções sem qualquer intenção de limitar o escopo da patente a somente os sensores listados. Os sensores e os arranjos de processamento de dados discutidos na GB-A-2439934 podem ser aplicados para pôr a presente invenção em prática.
[0030] Em vista das concretizações acima discutidas, deve ser compreendido que, primeiramente, a ranhura circunferencial no anel deslizante pode estar localizada em ou na superfície circunferencial interna ou na superfície circunferencial externa do anel deslizante, ou em ambas, e segundo, que a ranhura/s pode estar localizada, ou anel deslizante rotativo, ou no anel deslizante não rotativo. A forma da ranhura possui poucas limitações práticas. É preferível, mas não totalmente necessário, que a ranhura tenha forma de V ou, em qualquer caso, tal que se abra em direção à superfície de envelope do anel deslizante, isto é, o ângulo β entre a superfície lateral da ranhura 54’ (em um lado da segunda extremidade axial 52 do anel deslizante) e a superfície circunferencial 56 do anel deslizante 24 (ver Figura 3) sendo obtusa. A razão para tal desenho é que, quando o ângulo β acima mencionado é obtusa, o desgaste do anel deslizante não resulta em afrouxamento de quaisquer partículas maiores a partir da borda da ranhura quando o desgaste do anel deslizante se extende acima da ranhura. É fácil imaginar que, se o ângulo acima mencionado é acentuado, uma parte anular seria afrouxada a partir da borda da ranhura, como em tal caso o fundo, ou em qualquer caso, uma parte mais funda da ranhura extende mais próxima à segunda extremidade axial do anel deslizante do que a borda da ranhura.
[0031] O arranjo de vedação descrito acima funciona tal que quando o anel deslizante possuindo a ranhura ou ranhuras discutidas acima é usado na borda da ranhura, o desgaste adicional do anel deslizante resulta na área (área em ângulos retos ao eixo do anel deslizante) da superfície deslizante, isto é, a segunda extremidade axial, do anel deslizante que começa a ficar menor. Como um resultado, a diminuição da área da segunda extremidade axial ou superfície deslizante (do anel deslizante possuindo a ranhura/s) faz com que a emissão acústica de entre as superfícies deslizante opostas mude sua frequência. Em um modo similar, a frequência da vibração do anel deslizante muda como uma função da área da superfície deslizante. O sensor 62 passa a respectiva informação, por exemplo, dados de frequência, ou periodicamente ou continuamente, ao dispositivo externo, pode ser denominado uma unidade de controle, que monitora a vida da vedação mecânica que atua em um modo pré-programado. Em outras palavras, o dispositivo externo ou unidade de controle recebe os dados de frequência, visto que a vedação mecânica foi instalada e, por exemplo, a máquina de fluxo foi tomada para uso. Os dados, isto é, dados das condições de operação normais, foram registrados ou manipulados, tal que a unidade de controle é provida com informação de frequência na faixa de operação permissível da máquina de fluxo. Agora que a unidade de controle informa que a informação, isto é, os dados de frequência, recebidos da vedação é movida para fora da faixa de operação permissível, e possivelmente continua a mudar em uma direção distante da faixa de operação permissível, a unidade de controle pode, por exemplo, realizar uma ou mais das seguintes tarefas, acender uma luz de alarme, dar um sinal audível, ordenar uma nova vedação, ou enviar uma mensagem ao pessoal de serviço.
[0032] A função discutida acima pode ser acompanhada com vários arranjos opcionais, conforme será discutido nas seguintes Figuras.
[0033] A Figura 5 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma terceira concretização preferida da presente invenção. Aqui o anel deslizante não rotativo 76 é provido com uma crista interna 78 em sua superfície circunferencial interna. Uma característica essencial da operação desta concretização da presente invenção é que a superfície circunferencial interna do anel deslizante rotativo 80 se extende mais próxima ao eixo da vedação do que a superfície circunferencial interna do anel deslizante não rotativo, de modo que a crista, quando o anel deslizante não rotativo é usado na crista, começa a desgastar também. Neste caso a área de ampliação da segunda extremidade do anel deslizante não rotativo faz com que a emissão acústica ou vibração de entre as superfícies deslizantes opostas mude sua frequência. Naturalmente, fica claro que a crista pode estar localizada na superfície circunferencial externa do anel deslizante não rotativo, também, considerando-se que a superfície circunferencial externa do anel deslizante rotativo se extenda distante do eixo conforme aquela do anel deslizante não rotativo. Também, a crista pode ser disposta em ambos os lados do anel deslizante não rotativo, tal como a ranhura nas concretizações anteriores. Também, fica claro que a crista pode também ser disposta na superfície circunferencial interna ou externa, ou em ambas, do anel deslizante rotativo, pelo que a superfície circunferencial interna e externa, ou ambas, do anel deslizante não rotativo deve se estender distante do eixo que aquela do anel deslizante rotativo.
[0034] A Figura 6 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma quarta concretização preferida da presente invenção. Aqui, o anel deslizante não rotativo 82 é provido em sua superfície circunferencial interna com pelo menos uma protrusão ou protuberância 84, que, após o anel deslizante não rotativo ter se desgastado a um certo grau, encontra a superfície do anel deslizante rotativo 80, e faz com que a emissão acústica de entre as superfícies deslizantes opostas mude sua frequência. No caso, uma pluralidade de protuberâncias é usada, a série de protuberâncias é, de preferência, disposta na mesma circunferência, isto é, a uma distância igual a partir da superfície deslizante. Naturalmente, fica claro que a protuberância/s pode estar localizada na superfície circunferencial externa do anel deslizante não rotativo, também, considerando-se que a superfície circunferencial externa do anel deslizante rotativo se extende mais distante do eixo conforme aquela do anel deslizante não rotativo. Também, a protuberância/s pode ser disposta em ambos os lados do anel deslizante não rotativo, tal como as ranhuras nas concretizações anteriores. Também, fica claro que a protuberância/s pode também ser disposta na superfície circunferencial interna ou externa, ou em ambas, do anel deslizante rotativo, pelo que a superfície circunferencial interna e externa, ou ambas, do anel deslizante não rotativo devem se estenderem distantes do eixo que aquela do anel deslizante rotativo.
[0035] Em outras palavras, na terceira e quarta concretizações da presente invenção, a superfície deslizante do anel deslizante faceando o anel deslizante possuindo a crista/s ou a protuberância/s que muda a área da segunda extremidade do anel deslizante deve ter uma extensão radial na mesma direção, para dentro ou para fora, à medida em que a direção da crista/s ou protuberância/s se extende. A extensão radial deve ser pelo menos igual com a altura radial da crista/s ou protuberância/s.
[0036] A Figura 7 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma quinta concretização preferida da presente invenção. Aqui, o anel deslizante não rotativo 36’ possuindo a ranhura/s 72, embora a existência da ranhura/s ou qualquer outro elemento que muda a seção transversal do anel deslizante não rotativo no anel deslizante não rotativo 36’ não seja uma característica necessária para a operação da invenção, a ranhura ou ranhuras podem ser providas no anel deslizante rotativo, também, é provido com o sensor de emissão acústica, o sensor de aceleração, ou o sensor de vibração 86, possuindo sua ligação 88 passando através de um furo perfurado no transportador do anel deslizante não rotativo 34.
[0037] A Figura 8 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma sexta concretização preferida da presente invenção. Aqui, o sensor de emissão acústica, o sensor de aceleração, ou o sensor de vibração 86, é provido à extremidade axial do transportador do anel deslizante não rotativo 34, e não na superfície circunferencial externa deste, conforme mostrado nas Figuras 3 - 6.
[0038] A Figura 9 ilustra uma seção transversal ampliada de uma parte da vedação mecânica de acordo com uma sétima concretização preferida da presente invenção. Aqui, o transportador do anel deslizante não rotativo e o anel deslizante não rotativo 90 são produzidos do mesmo material, pelo que não existe transportador do anel deslizante separado, mas o anel deslizante é capaz de realizar as tarefas de ambos o anel deslizante e seu transportador. O sensor de emissão acústica, o sensor de aceleração, ou o sensor de vibração 86, é fixado à extremidade axial do anel deslizante 90, mas o sensor pode conforme estará localizado na superfície circunferencial externa do anel deslizante não rotativo 90, também.
[0039] Quanto ao material do anel deslizante rotativo e anel deslizante não rotativo, é uma característica preferida, mas não necessária da presente invenção, que o material do anel deslizante possuindo a ranhura/s, crista/s ou protuberância/s seja mais macio do que aquele da superfície deslizante oposta. Desse modo, é o material do anel deslizante possuindo a ranhura/s, crista/s ou protuberância/s que desgasta mais, e não aquele do anel deslizante oposto.
[0040] Deve também ser compreendido que o sensor de emissão acústico, o sensor de aceleração, ou o sensor de vibração, podem ser posicionados em qualquer tal localização ou posição onde é capaz de coletar informação a partir do desgaste do anel deslizante/s. Em outras palavras, tal sensor pode não somente ser disposto em conexão direta com o anel deslizante ou transportador do anel deslizante, mas também na parede do alojamento da vedação, na tampa da bomba ou carcaça do misturador, ou no flange usados para fixação da vedação à máquina de fluxo, apenas para denominar umas poucas alternativas sem qualquer indicação para limitar a invenção às opções listadas. Em outras palavras, a frase "em comunicação com a vedação mecânica" na reivindicação 1, se refere a todas tais posições na máquina de fluxo onde a emissão acústica, aceleração ou vibração do anel de vedação podem ser registradas pelo respectivo sensor.
[0041] Enquanto que a invenção foi aqui descrita por meio de exemplos em conjunto com o que são, no presente, considerado serem as concretizações mais preferidas, é para ser compreendido que a invenção não é limitada às concretizações reveladas, mas é previsto cobrir várias combinações ou modificações de suas características, e várias outras aplicações incluídas dentro do escopo da invenção, conforme definida nas reivindicações em anexo. Os detalhes mencionados em conjunto com qualquer concretização acima podem ser usados em conjunto com outra concretização quando tal combinação é tecnicamente viável.

Claims (6)

1. Vedação mecânica, a vedação mecânica (10) possuindo uma parte rotativa (18) e uma parte não rotativa (32), a parte rotativa (18) sendo formada pelo menos de um anel deslizante rotativo (24, 24’) possuindo uma segunda extremidade axial (52) com uma área e uma superfície deslizante rotativa, e de um transportador do anel deslizante rotativo (22), e a parte não rotativa (32) sendo formada pelo menos de um anel deslizante não rotativo (36, 36’) possuindo uma segunda extremidade axial (66) com uma área e uma superfície deslizante não rotativa, e de um transportador do anel deslizante não rotativo (34), a vedação mecânica (10) ainda possuindo um elemento (54, 58, 68, 72, 78, 84) que muda a área da segunda extremidade axial (52) de um dentre o anel deslizante rotativo (24) e do anel deslizante não rotativo (36’, 76, 82, 90), e um sensor (62, 86) configurado para coletar informações a partir do desgaste do anel deslizante/s, em comunicação com a vedação mecânica (10), caracterizada pelo fato de que o elemento (54, 58, 68, 72) é pelo menos uma ranhura circunferencial (54, 58, 68, 72), que está posicionado a uma distância (d, d’) a partir da superfície deslizante da segunda extremidade axial (52, 66) de um dentre o anel deslizante rotativo (24) e o anel deslizante não rotativo (36’, 76, 82, 90), de modo que a diminuição da área da segunda extremidade axial ou da superfície deslizante faz com que os dados de frequência, a serem registrados pelo sensor, entre as superfícies deslizante opostas mudem, e pelo fato de que a ranhura circunferencial (54, 58, 68, 72) possui uma superfície lateral (54’), e um ângulo β entre a superfície lateral da ranhura (54’) e a superfície circunferencial (56, 60; 70, 74) do anel deslizante (24; 36’) sendo obtuso.
2. Vedação mecânica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um anel deslizante rotativo (24) possui uma superfície circunferencial interna (60) e uma superfície circunferencial externa (56), o anel deslizante não rotativo (36’, 76, 82) possuindo uma superfície circunferencial interna (74) e uma superfície circunferencial externa (70), o elemento (54, 58, 68, 72, 78, 84) sendo provido em pelo menos uma da superfície circunferencial interna (60, 74) e da superfície circunferencial externa (56, 70) do um do anel deslizante rotativo (24) e do anel deslizante não rotativo (36’, 76, 82, 90).
3. Vedação mecânica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que um do anel deslizante rotativo (24) e do anel deslizante não rotativo (36’, 76, 82) possui os elementos (54, 58, 68, 72, 78, 84) e ambas suas superfícies circunferenciais interna e externa (60, 74; 56, 70) a uma igual distância (d, d’) a partir da segunda extremidade axial (52, 66) do um do anel deslizante rotativo (24) e do anel deslizante não rotativo (36’, 76, 82, 90).
4. Vedação mecânica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a vedação mecânica (10) é uma vedação mecânica de ação única ou uma vedação mecânica de ação dupla.
5. Vedação mecânica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o sensor (62, 86) é disposto em conexão com um do anel deslizante não-rotativo (36’, 90) e o transportador do anel deslizante não-rotativo (34).
6. Vedação mecânica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o sensor é disposto em conexão com um alojamento da vedação, uma tampa de uma bomba, ou uma carcaça do misturador, ou um flange por meio dos quais a vedação mecânica é fixada a uma máquina de fluxo.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113423979A (zh) 2019-01-04 2021-09-21 苏尔寿管理有限公司 机械密封布置结构以及用于监测机械密封布置结构的操作的传感器环
WO2020249316A1 (en) 2019-06-12 2020-12-17 Sulzer Management Ag Method of operating a sealing monitoring system and a sealing monitoring system for a sealing

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2230881A (en) 1939-07-27 1941-02-04 American Brake Shoe & Foundry Rotary seal
GB8319550D0 (en) * 1983-07-20 1983-08-24 Grange Packing Ltd Seal wear indicator
US4691276A (en) * 1985-10-21 1987-09-01 Borg-Warner Industrial Products, Inc. Adaptive control system for mechanical seal assembly
US4722534A (en) * 1985-12-18 1988-02-02 Borg-Warner Industrial Products, Inc. Face seal with automatic face convergence means
US5490682A (en) 1990-05-25 1996-02-13 John Crane Inc. Split mechanical face seal
DE59709157D1 (de) 1997-07-31 2003-02-20 Sulzer Pumpen Ag Winterthur Verfahren zum Ueberwachen des Zustands einer mechanischen Dichtung
US6360610B1 (en) 1999-11-02 2002-03-26 Jacek Jarzynski Condition monitoring system and method for an interface
JP3442723B2 (ja) * 2000-06-19 2003-09-02 日本ピラー工業株式会社 多流路形ロータリジョイント
US6761359B2 (en) * 2000-09-29 2004-07-13 A. W. Chesterton Company Spacing element for centering components in a mechanical seal and for promoting circulation of a seal fluid therein
GB0224862D0 (en) * 2002-10-25 2002-12-04 Aesseal Plc An intelligent sealing system
GB2430034A (en) 2005-05-04 2007-03-14 Aes Eng Ltd A condition monitoring device using acoustic emission sensors and data storage devices.
GB2439934A (en) 2006-07-07 2008-01-16 William Geoffrey Hopkins Laser-assisted spray system and nozzle
JP5455294B2 (ja) * 2007-07-23 2014-03-26 三菱重工業株式会社 冷媒圧縮機
US8527214B2 (en) 2008-10-26 2013-09-03 Michael N. Horak System and method for monitoring mechanical seals
JP5867824B2 (ja) * 2012-03-26 2016-02-24 日本ピラー工業株式会社 分割型メカニカルシール
WO2014054745A1 (ja) * 2012-10-04 2014-04-10 イーグル工業株式会社 メカニカルシール
CN103953732A (zh) * 2014-05-07 2014-07-30 嘉善博格曼密封件有限公司 整体式机械密封装置
JP6684280B2 (ja) * 2015-07-23 2020-04-22 イーグル工業株式会社 軸封装置及び水中ポンプ
CN205047847U (zh) 2015-10-23 2016-02-24 宁波方力密封件有限公司 用于生产食品机械的机械密封
CN205155147U (zh) * 2015-12-08 2016-04-13 威海华东数控股份有限公司 新式旋转密封装置

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