CS246978B1 - Těsnicí uzel - Google Patents

Abstract

Zařízení spadá do oboru těsnění a týká se těsnicího uzlu pro utěsnění tlakového média ve spáře mezi pohyblivou a statickou Částí, kde na pohyblivé části je upevněno a utěsněno pouzdro, s jehož vnějším válcoyým povrchem je v kontaktu radiální ucpávka, umístěná ve statické části zařízení. Podstata vynálezu spočív^v) tom, že pouzdro je tenkostěnné a pružné, a že pod pouzdrem je v pohyblivé části vytvořen dutý prostor, do něhož je zavedeno tlakové médium prostřednictvím otvoru v pohyblivé části, spojeným s přívodem tlakového média. Dále je podstatné, Že dutý prostor je rotačně symetrický vůči podélné ose pohyblivé části. Těsnicího uzlu je možno využít u Odstředivých a pístových čerpadel a u strojů, kde se tlakové médium, například olej, dopravuje do rotujících systémů.

Description

Vynález se týká těsnícího uzlu pro utěsnění tlakového média ve spáře mezi pohyblivou a statickou částí zařízení.

V technické praxi problémem utěsnění prostoru s tlakovým médiem, jehož tlak kolísá, ve spáře mezi pohyblivou a statickou částí zařízení. Tento případ je běžný například u odstředivých a pístových čerpadel a u strojů, kde se tlakové médium dopravuje do rotujících hydraulických systémů přes rotující přívody. Běžně se v těchto případech používá k utěsnění tlakového prostoru například měkké, mechanické nebo kroužkové ucpávky. Jejich společnou nevýhodou věak je, že jejich těsnicí schopnost se nemění se změnou těsněného tlaku a že jsou nepoužitelné pro velké těsnicí průměry, z důvodu velkého zástavbového prostoru.

Jiným známým typem ucpávek jsou těsnicí pryžové manžety pro hydraulické systémy. Jejich těsnicí schopnost se sice mění úměrně v závislosti na změně těsněného tlaku, avšak jejich nevýhodou je, že jsou nepoužitelné pro vyšší kluzné rychlosti.

Uvedené nevýhody známých typů ucpávek odstraňuje v podstatě vynález, kterým je těsnicí uzel pro utěsnění tlakového média ve spáře mezi pohyblivou a statickou částí zařízení, kde na pohyblivé Části je upevněno a utěsněno pouzdro, s jehož vnějším válcovým povrchem je v kontaktu radiální ucpávka, umístěná ve statické části zařízení, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že pouzdro je tenkostěnné a pružné, a že pod pouzdrem je v pohyblivé části vytvořen dutý prostor, do něhož je zavedeno tlakové médium prostřednictvím otvoru v pohyblivé části, spojeným s přívodem tlakového média.

Další podstatou vynálezu je, že dutý prostor je rotačně symetrický vůči podélné ose pohyblivé části.

Vyšší účinek těsnicího uzlu, řešeného podle vynálezu spočívá v malém a konstantním průsaku, zajištěném samočinným nastavováním těsnicí spáry podle změny tlaku tlakového média, dále v malém zástavbovém prostoru a v možnosti použití těsnicího uzlu pro velké těsněné průměry.

Příklady konkrétního provedení těsnicího uzlu podle vynálzu jsou znázorněny na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je částečný podélný řez odstředivým čerpadlem v ucpávkové části, kde na horní polovině /la/ obrázku je alternativa těsnicího uzlu se zahlcovanou ucpávkou, na spodní polovině /lb/ obrázku je alternativní řešení těsnicího uzlu bez zahlcování ucpávky, na obr. 2 je znázorněna část tlakového prostoru plunžrového čerpadla s těsněným pracovním prostorem plunžru pomocí těsnicího uzlu podle vynálezu, na obr.. 3 ,je v podélném řezu znázorněn přívod do rotujícího hydraulického systému s uplatněným vynálezem.

Těsnicí uzel podle vynálezu, znázorněný v horní polovině 1 a obr. 1, je tvořen statickou Částí j_, která je v tomto případě představována tělesem 10 odstředivého Čerpadla, ve které je vytvořen ucpávkový prostor 11 a pohyblivou částí 2, která je v tomto případě tvořena rotujícím hřídelem 20, na němž je upevněno, například šrouby 22 a utěsněno, například O“ kroužky 23, pouzdro 21, které je tenkostěnné a pružné, jehož vnější povrch 210 je válcový a částečně znázorněné oběžné kolo 6.

Pohyblivá část 2 prochází ucpávkovým prostorem 11 statické části _lf kde je vytvořena radiální škrticí spára lil. V ucpávkovém prostoru 11 tělesa 10 je umístěna radiální ucpávka 3, např. dvojitá, se zahlcovacím kroužkem 4, nasunutá na vnější povrch 210 pouzdra 21. Mezi vnějším povrchem 210 pouzdra 21 a vnitřním průměrem radiální ucpávky 3. je vytvořena těsnicí spára 31 Radiální ucpávka 3 je v ucpávkovém prostoru 11 statické části 1_ stažena přírubou 12, přišroubovanou ke statické části ]. stahovacími šrouby 13 s maticí 131. Pod pouzdrem 21, které je tenkostěnné a pružné, v místě umístěné radiální ucpávky 3_, je v pohyblivé části 2^ vytvořen dutý prostor 2_4, jehož tvar je například válcový.

λ \

Tento dutý prostor 24 je vytvořen vnitřní stěnou 212 pouzdra 21 a obvodovým vybráním 201 hřídele 20. Pouzdro 21 pohyblivé části 2_ je opatřeno otvorem 211, který je spojen s přívodem 5 tlakového média, v tomto případě je to přívod zahlcovacího média prostřednictvím kanálku 101 v tělese 10 statické části 2 a průtokového kanálku 41 v zahlcovacím kroužku A radiální ucpávky 3 a přitom je tento otvor 211 vyústěn do dutého protoru 24 pod pouzdrem 21 pohyblivé části 2. Na spodní polovině lb obr. 1 je použito k utěsnění škrticí spáry 111 mezi vnějším povrchem 210 pouzdra 21 pohyblivé části 2 jednoduché radiální ucpávky 3 bez zahlcovacího kroužku 4.

Ve vnitřní stěně 212 pouzdra 21 je zhotoveno kuželovité vybrání 213, rozšiřující se na stranu přívodu 5 tlakového média, v tomto případě je to přívod dopravovaného média z tlakového prostoru T_ čerpadla za částečně znázorněným oběžným kolem 6_. Dutý prostor 24 má pak tvar kuželovitý. Otvor 211 v pouzdru 21, který je vyústěn do dutého prostoru 24, je spojen s přívodem 2 tlakového média, v tomto případě je to přívod dopravovaného média škrtící spárou 111 z prostoru 2 ^za částečně znázorněným oběžným kolem 6.

Jiné alternativní řešení je znázorněné na obr. 2, kde pohyblivá část 2 j^e tvořena posuvným plunžrem 26 plunžrového čerpadla, opatřeným pouzdrem 21, připevněným k plunžru 26 pohyblivé části 2 šroubem 22 a utěsněným 0 kroužkem 23. Posuvný plunžr 26 je uložen v pracovním prostoru statické části 1, představované tělesem 10,plunžrového čerpadla, ve kterém je uložena radiální ucpávka 2· Vnitřní stěna 212 pouzdra 21 je kuželová, rozšiřující se na stranu přívodu 2 tlakového média z tlakového prostoru 2 ^a dutý prostor 24 vytvořený, pod pouzdrem 21 pohyblivé části 2 je spojen s tlakovým médiem v tlakovém prostoru 7 čerpadla otvorem 211 v pohyblivé části 2.

Další alternativou je řešení ucpávkového uzlu podle vynálezu, použitého k utěsnění přívodu tlakového média do rotujícího hydraulického systému obr. 3. Pohyblivá část 2, představovaná rotujícím hřídelem 20 s hydraulickým rozvodem 8, opatřená pouzdrem 21, které je tenkostěnné a pružné, je umístěna ve statické části 2· Spára 111 mezi statickou částí 2 ^a vnějším povrchem 210 pouzdra 21 pohyblivé části 2 je těsněna ucpávkou 3_, která je dvojitá se zahlcovacím kroužkem 4.

Mezi vnějším povrchem 210 pouzdra 21 pohyblivé části 2 ^a vnitřním průměrem ucpávky 3 je vytvořena těsnicí spára 32· Pod pouzdrem 21 v místě umístěné ucpávky 2 je v pohyblivé části 2 vytvořen dutý prostor 24, vymezený vnitřní stěnou 212 pouzdra 22' Která je v horní části obr. 3 válcová a obvodovým vybráním 201 hřídele 20. Ve spodní části obr. 3 je znázorněno pouzdro 22» jehož vnitřní stěna 212 je tvořena dvěma, vůči sobě zrcadlovými kuželovými plochami, které se rozšiřují směrem ke vstupu tlakového média do dutého prostoru 24, které je v tomto případě přiváděno přívodem 2 přes kanálek 101 v tělese 10 statické části 2» průtokovým kanálkem 41 zahlcovacího kroužku A ^a otvorem 211 v pouzdru 21 pohyblivé části 2. Dutý prostor 24 pod pouzdrem 21 pohyblivé části 2 může mít i jiný, obecně zakřivený tvar, avšak vždy rotačně symetrický vůči podélné ose 25 pohyblivé části 2.

Funkce těsnicího uzlu řešeného podle vynálezu je u všech popsaných alternativ stejná a spočívá v tom, že do dutého prostoru 24 pod pouzdrem 21 pohyblivé části 2' Které je tenkostěnné a pružné, je přiváděno tlakové médium, at už je to čerpadlem dopravované médium, jehož tlak je větší než tlak okolního prostředí, přiváděné škrticí spárou 111 a otvorem 211 v pouzdru 21, nebo je to tlakové médium používané k zahlcování radiální ucpávky 2 jehož tlak je větší než tlak dopravovaného média a okolního prostředí a nebo je to tlakové médium pro hydraulický rozvod, které je přiváděno přívodem 5, kanálkem 101 přes zahlcovací kroužek 4 a otvor 211 v pouzdru 21.

Na rozdíl bd tlaku tlakového média v dutém prostoru 24 pod pouzdrem 21 je v těsnicí spáře 31 mezi vnějším povrchem 210 pouzdra 21 a vnitřním průměrem radiální ucpávky 2 tlak menší. Vlivem většího tlaku tlakového média, který působí na vnitřní stěnu 212 pouzdra 22 dochází k pružné deformaci stěny pouzdra 21 pohyblivé části 2» vlivem které pak dochází ke zvětšování vnějšího průměru pouzdra 21 v závislosti na růstu tlaku tlakového média.

Tím se mění těsnicí spára 31 v závlsloti na změně tlaku tlakového média. Tak je zajištěno, že při změně tlaku tlakového média je těsnicí spára 31 automaticky nastavována tak, že prů sak je stále konstantní a je odváděn škrticí spárou 111 tělesa 10 nebo příruby 12 statické části .1 anebo odváděoími kanálky 102 ve statické části 1. napojené na škrticí spáru 111.

Těsnicího uzlu, řešeného podle vynálezu, je možno využít u odstředivých a pístových čerpadel a u strojů, kde se tlakové médium, například olej, dopravuje do rotujících systémů přes rotující přívody.

Claims (2)

1. Těsnicí uzel pro utěsnění tlakového média ve spáře mezi pohyblivou a statickou částí zařízení, kde na pohyblivé části je upevněno a utěsněno pouzdro, s jehož vnějším válcovým povrchem je v kontaktu radiální ucpávka, umístěná ve statické části zařízení, vyznačující se tím, že pouzdro /21/ je tenkostěnné a pružné, a že pod pouzdrem /21/ je v pohyblivé části /2/ vytvořen dutý prostor /24/, do něhož je zavedeno tlakové médium prostřednictvím otvoru /211/ v pohyblivé části /2/, spojeného s přívodem /5/ tlakového média.

2. Těsnicí uzel podle bodu 1, vyznačující se tím, že dutý prostor /24/ je rotačně symetrický vůči podélné ose /25/ pohyblivé části /2/.