CS261925B1 - Mechanická ucpávka - Google Patents

Abstract

Mechanická ucpávka pro těsnění hřídelí čerpadel a jiných strojů, u kterých je přítlačná síla mezi sedlem a třecím těsnicím kroužkem vyvolaná přítlačným prvkem (PP) obvykle ve tvaru vinutých nebo zvlněných pružin obsahuje takovou konstrukční úpravu členů mechanické, ucpávky a PP, že umožňuje volit PP ve tvaru prostého mezikruží. Lze tak libovolně skládat několik PP za sebou, a tím podle potřeby měnit velikost přítlačné síly bez náročná změny konstrukce PP a bez výrazného zvětšení konstrukční dálky mechanické ucpávky. Dosahuje se snížení nároků na výrobu, zvětšení rozsahu použití a prodloužení životnosti mechanické ucpávky i těsněného hřídele.

Description

Vynález se týká mechanické ucpávky pro těsnění hřídelí z čerpadel a míchadel pro utěsnění procesního média vůči okolí·

V současné době se pro těsnění hřídelí v čerpadlech, míchači ech, kompresorech a jiných strojích používají větěinou mechanické ucpávky se dvěma kroužky, z nichž jeden je obvykle připevněn na rám stroje a druhý rotuje spolu s hřídelí, přičemž oba kroužky jsou k sobě tlačeny silou vyvolanou přítlačným prvkem a tlakem těsněného média· Jako přítlačný prvek se volí jednak vinuté pružiny, jejichž nevýhodou je velká stavební délka a jednak zvlněné pružiny, případně svařené konvexními plochami k sobě, které mají sice malou stavební délku, ale jejich výroba je poměrně náročná, neboť je nutno používat lisovací a prostřihovací nástroje, případně svařovat. Další nevýhodou je, že změnu tuhosti lze dosáhnout pouze změnou konstrukce, nelze je libovolně skládat bez výrazného zvětšení jejich délky. Také jsou známy přítlačné prvky ve tvaru mezikruží, které jsou při vnějším obvodu opatřeny pružícími segmenty. Jejich nevýhody jsou obdobné jako u zvlněných pružin.

Uvedené nevýhody odstraňuje v podstatě vynález, kterým je mechanická ucpávka pro těsnění hřídelí čerpadel a míchadel, sestávající ze statioké a rotorové části, přičemž statickou část tvoří sedlo a statorové těsnění a rotorovou část tvoří třecí těsnící kroužek, nosič s rotorovým těsněním, unašeč a přítlačný prvek, uložený mezi nosičem a unašečem, a jeho podstata spóčívá v tom, že nosič je opatřen alespoň dvěma souměrně umístěnými kolíky rovnoběžnými nebo kolmými k ose hřídele, nebo zadní plocha přítlačného prvku je opatřena alespoň dvěma kolíky rovnoběžnými s osou hřídele a tím, že čelo unašeče je opatřeno alespoň dvěma souměrně umístěnými tmy rovnoběžnými nebo kolmými k ose hřídele, nebo přední plocha přítlačného prvku je opatřena alespoň dvěma tmy rovnoběžnými s osou hřídele, přičemž přítlačný prvek je ve tvaru mezikruží.

Další podstatou vynálezu je, že přítlačný prvek je umístěn mezi kolíky a tmy tak, že jeho přední plocha dosedá na tmy a zadní plocha dosedá na kolíky·

Konečně je podstatou vynálezu, že kolíky a tmy jsou provedeny jako patky na vnitřním obvodu přítlačného prvku, přičemž jsou střídavě vyhnuty směrem k nosiči a unašeči·

- 2 261 925

Vyšší účinek mechanické ucpávky podle vynálezu lze spatřovat v tom, že při zachování krátké stavební délky lze libovolně měnit přítlačnou sílu prostým skládáním přítlačných prvků, prodlužuje se životnost ucpávky, něhot je použit přítlačný prvek velmi jednoduché konstrukce. Vlivem krátké stavební délky ucpávky se navíc dosahuje větší stability a životnosti hřídelí·

Konkrétní provedení mechanické ucpávky podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, kde obr. 1 znázorňuje osový.řez ucpávkou a obr· 2 příklad fixace nosiče radiálně, obr. 3 detail uložení přítlačného prvku mezi kolíky a trny. Na obr. 4 je přítlačný prvek v základním provedení, na obr. 5 přítlačný prvek s připevněnými kolíky a trny, na obr. 6 přítlačný prvek přeplátovaný» obr. 7 zobrazuje přítlačné prvky s otvory, obr./8 přítlačný prvek přerušený a obr. 9 přítlačný prvek s patkami. Na obr. 10 je osový řez mechanickou ucpávkou v odlehčeném provedení a na obr. 11 je konstrukční úprava se sedlem na rotující části.

Mechanická ucpávka podle vynálezu sestává ze statorové části tvořené sedlem χ s třecí těsnící plochou 31 uloženým ve stroji 5. statorovém těsnění 51 a z rotující části tvořené unašečem 1 pevně spojeným s hřídelí 8, třecím těsnícím kroužkem £ spojeným s nosičem 2, který je uložen suvně na hřídeli 8 a přítlačným prvkem 6. Unašeč i je opatřen na čele 13 alespoň dvěma souměrně umístěnými trny 11 rovnoběžnými s osou hřídele 8. Nosič £ je na vnitřním obvodu opatřen rotorovým těsněním X a v rovině kolmé k ose hřídele 8 alespoň dvěma souměrně umístěnými kolíky 21. Počet kolíků 21 je shodný s počtem trnů 11. Dále je rotorová část mechanické ucpávky tvořena přítlačným prvkem 6 ve tvaru mezikruží umístěným mezi kolíky 21 a trny 11 tak, že jeho přední plocha 61 dosedá na tmy 11 a zadní plocha 62 na kolíky 21. přičemž kolíky 21 tlačí mezi tmy 11.

Při montáži se na hřídel 8 nasune nosič 2 s třecím těsnícím kroužkem £, přítlačný prvek 6 a unašeč 1. V žádoucí poloze na hřídeli & je unašeč X ustaven šroubem 12 a vzájemná poloha unašeČe χ a nosiče χ, t.j. poloha trnů 11 a kolíků 21 ie zajištěna Spojovacím členem £· Tlakem unašeče χ ve směru k nosiči 2 tlačí trny 11 na přední plochu 61 přítlačného prvku 6

261 925 a proti tomuto tlaku působí na zadní plochu 62 přítlačného prvku 6 kolíky 21 nosiče £. Dosáhne se tím určitého zvlnění přítlačného prvku 6, a takto kumulovaná energie následně vyvíjí tlak na nosič £ s třecím těsnícím kroužkem £ ve směru k sedlu £ na statoru 2 stroje. Při opotřebení třecích ploch sedla £ a třecího těsnícího kroužku £ jsou obě součásti dotlačovány tlakem přítlačného prvku £ a procesního média 10 až do hodnoty posuvu 22 nosiče 2.

Popsaná konstrukce mechanické uepávky není jediným provedením podle vynálezu, ale například nosič 2 může být opatřen kolíky 21 rovnoběžnými s osou hřídele 8.

Pro zlepšení tlakových poměrů v mechanické ucpávce může být tato v odlehčeném provedení, jak zobrazuje obr. 10. Všechny součásti zde zůstávají zachovány, avšak změnou průměrů rotačních ploch dochází ke změněnému přenosu tlaku na třecí těsnící kroužek £ a sedlo £.

Jiná konstrukční úprava má sedlo £ na rotující části, jak zobrazuje obr. 11.

K vyvolání přítlačné síly může být použito různých typů přítlačných prvků 6. Nejjednodušší je ve tvaru prostého mezikruží, vyrobeného ať již prostřihováním, jak zobrazuje obr. 4, nebo*zborcením obdélníkového profilu a přeplátováním či svařením, viz obr. 6. Oba typy lze libovolně řadit za sebou. Lze užít i mezikruží přerušeného (obr. 8), které však musí být v sestavě alespoň tří kusů se spárami 65 vzájemně natočenými. Jiný typ přítlačného prvku 6 má trny 11 a kolíky 21 připevněny k mezikruží a při montáži se zasazují například do děr provedených v unášeči 1 a nosiči 2 (pbr. 5)» spojovací člen £ pak není nutný. Obdobně řešený přítlačný prvek 6 je na obr. 7, kdy kolíky 21 a tmy 11 jsou zasazeny zúženými konci do otvorů 64 v ploše přítlačného prvku 6. Oproti předchozímu provedení má tu výhodu, že lze skládat několik mezikruží na sebe. Konečně lze užít přítlačný prvek 6 s patkami 63 na vnitřním nebo vnějším obvodu mezikruží, které jsou vyhnuté střídavě směrem k nosiči 2 a unášeči £, jak zobrazuje obr. 9.

Mechanickou ucpávku podle vynálezu lze využít pro těsnění čerpadel, míchadel, kompresorů a jiných strojů, u nichž je nutné zabránit úniku procesních kapalin či plynů kolem rotujících hřídelí do okolí.

Claims (3)

1· Mechanická ucpávka pro těsnění hřídelí čerpadel a míchadel* sestávající ze statické a rotorové části, přičemž statickou Část tvoří sedlo a statorové těsnění a rotorovou část tvoří třecí těsnící kroužek, nosič s rotorovým těsněním, unašeč a přítlačný prvek, uložený mezi nosičem a uhasečem, vyznačující se tím, že nosič (2) je opatřen alespoň dvěma souměrně umístěnými kolíky (21) rovnoběžnými nebo kolmými k ose hřídele (8), nebo zadní plocha (62) přítlačného prvku (6) je opatřena alespoň dvěma kolíky (21) rovnoběžnými s osou hřídele (8) a tím, že čelo (13) unašeče (1) je opatřeno alespoň dvěma souměrně umístěnými tmy (11) rovnoběžnými nebo kolmými k oše hřídele (8), nebo přední plocha (61) přítlačného prvku (6) je opatřena alespoň dvěma tmy (11) rovnoběžnými s osou hřídele (8), přičemž přítlačný prvek (6) je ve tvaru mezikruží.

2. Mechanická ucpávka podle bodu 1, vyznačující se tím, že přítlačný prvek (6) je umístěn mezi kolíky (21) a trny (11) tak, že jeho přední plocha (61) dosedá na tmy (11) a zadní plocha (62) dosedá na kolíky (21).

3· Mechanická ucpávka podle bodu 1, vyznačující se tím, že kolíky (21) a tmy (11) jsou provedeny jako patky (63) na vnitřním obvodu přítlačného prvku (6), přičemž jsou střídavě vyhnuty směrem k nosiči (2) a unaseči (1)·