CS269310B1

CS269310B1 - Sleeve shaft seal

Info

Publication number: CS269310B1
Application number: CS885301A
Authority: CS
Inventors: Antonin Ing Adee
Original assignee: Adee Antonin
Priority date: 1988-07-26
Filing date: 1988-07-26
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS530188A1

Abstract

objímková ucpávka je těsně usazená na hřídeli a přitlačované k těsnicí rovině hrdla skříně pružinami, vloženými mezi objímku a hlavy svorníků, na kterýcn Je objímka s velkou vůli navlečena. Objímka je pevně spojena s Cepy kladek, přitlačovaných k povrchu hřídele. Variantním řeěenim je dělená objímka, složená ze dvou segmentů a dvou okrajových desek opojených svorníky. Dělenou objímku lze usadit na hřídel bez demontáže dalších části, nasazených na hřídeli. Ke zvýšeni účinku lze použit dvou nebo více vzájemně vůči sobě pootočených dělených objímek.The sleeve seal is tightly seated on the shaft and pressed against the sealing plane of the housing neck by springs inserted between the sleeve and the bolt heads, onto which the sleeve is threaded with a large clearance. The sleeve is firmly connected to the roller pins pressed against the shaft surface. A variant solution is a split sleeve, consisting of two segments and two edge plates connected by bolts. The split sleeve can be seated on the shaft without dismantling other parts mounted on the shaft. To increase the effect, two or more split sleeves rotated relative to each other can be used.

Description

Vynález se tý<á objímkové ucpávky hřídele, uložené na těsnicí rovině hrdle skříně, ve které je hřídel uložen,The invention relates to a sleeve seal of a shaft mounted on the sealing plane of the neck of the housing in which the shaft is mounted.

V současné dooě se vyskytuje požadavek účinného utěsněni průchodů hřídelů stěnami strojí, pracujících při vysokých teplotách, které způsobují změny vzájemné polohy průchozí těsněné části stěny skříně stroje a průchozí části hřídele ve směru jeho osy, ve směru kolmém na osu hřídele nebo v kombinaci těchto směrů. Tento problém se vyskytuje zejména u ventilátorů, dopravujících tekutiny s teplotani nad + 100 °C,At present, there is a need for effective sealing of shaft passages by high temperature machine walls which cause changes in the relative position of the through sealed wall portion of the machine housing and the through shaft portion in its axial direction, or in a combination perpendicular to the shaft axis. This problem occurs especially with fans transporting liquids with temperatures above + 100 ° C,

K utěsňováni průchodu hřídele jsou známa použití ucpávek z měkkých těsnících materiálů, například pryží, plastů, textilii, které mají Již při teplotě + 100 °C krátkou těsnicí schopnost. Používané bezdotykové ucpávky štěrbinové nebo labyrintové mají malý těsnicí účinek proti průchodu plynů. Dále jsou používána zařízeni, zamezující průchodu tekutiny vytvořením protitlaku v prostoru mezi průchozí částí stěny a hřídelem. Tato zařízení Jsoii energeticky i montážně náročná a jejich nevýhodou je možnost znehodnoceni dopravované tekutiny přiváděným těsnicím mediem, U ucpávek z tvrdých materiálů, například kovů, kovových slitin, grafitu a podobně, které mají proveden přítlakový styk částí rotujících se stabilními, dochází přítlakem k nevýhodné tepelné zátěži a k úbytku materiálu v třecích plochách, který je spolu s tepelnými dilatacemi kompenzován časově omezeným posunem stabilní nebo rotujíci stykové části, K takovému posunu je třeba posuvné uložení s netěsností vlivem nutné vůle, kterou je sice možné dotčsnit měkkou ucpávkou, avšak se zmíněnými nevýhodami. Ucpávky demontovatelné bez nutnosti demontáže dalších částí stroje, například ložisek, spojky a podobně, mají obvykle rotující nebo stabilní stykovou část složenou ze segmentů, jejichž styky bývají též příčinou netěsností.It is known to use seals made of soft sealing materials, for example rubbers, plastics, textiles, for sealing the shaft passage, which have a short sealing ability even at a temperature of + 100 ° C. The non-contact slotted or labyrinth seals used have a small sealing effect against the passage of gases. Furthermore, devices are used to prevent the passage of fluid by creating a back pressure in the space between the through part of the wall and the shaft. These devices are energy and assembly demanding and their disadvantage is the possibility of degradation of the transported fluid by the supplied sealing medium. In the case of seals made of hard materials, The load and the loss of material in the friction surfaces, which together with the thermal expansions are compensated by a time-limited displacement of the stable or rotating contact part. Seals that can be dismantled without the need to dismantle other parts of the machine, such as bearings, couplings and the like, usually have a rotating or stable contact part composed of segments, the contacts of which are also the cause of leaks.

Úkolem vynálezu Je vytvořit průchod hřídele stěnou stroje s vysokým, a proti známým dotykovým ucpávkám, s delším těsnícím účinkem i při nestálé poloze průchozí části hřídele vůči stěně stroje, bez nutnosti; přivedu těsnicí tekutiny a s připadnou možnosti montáže všech dílů ucpávky bez nutnosti demontáže dalších částí, nasazených na hřídeli.The object of the invention is to provide a shaft passage through a machine wall with a high, and against known contact seals, with a longer sealing effect even with an unstable position of the shaft passage relative to the machine wall, without necessity; I supply sealing fluids and, if possible, the possibility of assembling all parts of the seal without the need to disassemble other parts mounted on the shaft.

Tento úkol je vyřešen objímkovou ucpávkou hřídele podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že v hrdle skřině jsou svými konci upevněny alespoň tři vnitřní svorníky, na kterých je umístěna svými alespoň třemi otvory, v dotyku s těsnící rovinou, plochá objímka, uložená svým středovým otvorem těsně na hřídeli, spojená s alespoň třemi čepy kladek, které jsou v dotyku s obvodem hřídele a na každém z vnitřních svorníků je svým otvorem navlečena příložka, mezi níž a hlavou vnitřního svorníku jé nasazena tlačná pružina, přičemž průměr každého z otvorů ploché objímky Je větší než průměr vnitřního svorníku.This object is achieved by a sleeve seal of a shaft according to the invention, the essence of which consists in that at least three inner bolts are fastened at the ends of the housing neck, on which a flat sleeve is placed with its at least three holes through a hole tightly on the shaft, connected to at least three pulley pins which are in contact with the circumference of the shaft and on each of the inner bolts an insert is threaded through its hole, between which and the inner bolt head a compression spring is fitted larger than the diameter of the inner bolt.

Při výhodném provedení je plochá objímka dělená a sestává ze dvou segmentů, zrcadlově souměrných podle kolmé příčné osy hřídele, uložených mezi dvěma okrajovými deskami, jejichž vnitřní hrany jsou rovnoběžné s vodorovnou příčnou oscu hřídele a konce okrajových desek jsou vzájemně spojeny obvodovými svorníky.In a preferred embodiment, the flat sleeve is divided and consists of two segments, mirror-symmetrical about the perpendicular transverse axis of the shaft, placed between two edge plates, the inner edges of which are parallel to the horizontal transverse axis of the shaft and the ends of the edge plates are interconnected by circumferential bolts.

CS 269 310 BlCS 269 310 Bl

Při dalším výhodném provedení je mezi první dělenou plochou objímkou a příložkami uložena alespoň jedna další dělená plochá objímka, pootočená kolem podélné osy hřídele vůči první dělené ploché objímce o'úhsl menši než 180°.In a further preferred embodiment, at least one further split flat sleeve is arranged between the first split flat sleeve and the attachments, rotated about the longitudinal axis of the shaft relative to the first split flat sleeve 0 to less than 180 °.

Vyšší účinky řešení podle vynálezu se projevují zejména v podmínkách proměnlivé průchozí- části skříně vůči hřídeli tím, že objímková ucpávka hřídele má vyšší těsnicí účinek než bezdotykově ucpávky, delší těsnící účinek než známé dotykové ucpávky a nevyžaduje přívod těsnícího media k vytvoření protitlaku. Variantní provedení umožňuje montáž všech dílů ucpávky bez demontáže dalších části, nasazených na hřídeli, s vyloučením netěsností mezi jednotlivými segmenty přítlakem jejich styčných ploch a při dalším variantním provedení navíc překrytím těchto ploch. Řešení podle vynálezu umožňuje eliminovat nepřesnosti kolmosti neoo sklonu hřídele k průchozí těsněné části skříně, vymezením dotyku segmentů s hřídelem.The higher effects of the solution according to the invention are manifested in particular in the conditions of the variable through-part of the housing relative to the shaft, since the shaft sleeve has a higher sealing effect than non-contact seals, longer sealing effect than known contact seals and does not require a supply of sealing medium to create a back pressure. The variant design allows the assembly of all parts of the seal without dismantling the other parts mounted on the shaft, with the exclusion of leaks between the individual segments by pressing their contact surfaces and in another variant design also by overlapping these surfaces. The solution according to the invention makes it possible to eliminate inaccuracies in the perpendicularity of the inclination of the shaft to the through-sealed part of the housing, by defining the contact of the segments with the shaft.

Na připojeném výkresu je na obr, 1 schematicky znázorněn příklad provedení objímkové ucpávky podle vynálezu v pohledu ve směru podélné osy hřídele, s částečným řezem, procházejícím těsnící rovinou hrdla skříně. Na obr. 2 je v bokorysném pohledu znázorněn řez téže ucpávky, přičemž rovina řezu prochází v horní polovině kladkou a ve spodni polovině vnitřním svorníkem objímkové ucpávky, Obr. 3 znázorňuje příkladně provedeni dělená ploché objímky, alternativně použitelně pro objímkovou ucpávku, znázorněnou na obr. 1, 2,In the accompanying drawing, FIG. 1 schematically shows an exemplary embodiment of a sleeve seal according to the invention in a view in the direction of the longitudinal axis of the shaft, with a partial section passing through the sealing plane of the housing neck. Fig. 2 is a side view of a section of the same seal, the plane of the section passing in the upper half of the pulley and in the lower half of the inner bolt of the sleeve seal; 3 shows an exemplary embodiment of a divided flat sleeve, alternatively usable for the sleeve seal shown in FIGS. 1, 2,

Objímková ucpávka hřídele je tvořena čtvercovou plochou objínkou JL, jejímž středovým otvorem kolmo k její ploše, prochází těsně hřídel 4 a symetricky v rozích čtverce ploché objímky 1 jsou vytvořeny čtyři otvory 2 pro vnitřní svorníky 6. Vůle vnitřních svorníků 6 v otvorech 2 je větší nsž maximální hodnota dilatace hrdla skříně 5 proti hřídeli 4 v rovině kolmě na hřídel 4.The shaft sleeve is formed by a square flat sleeve JL, the central hole of which perpendicularly to its surface, passes tightly through the shaft 4 and symmetrically in the corners of the square of the flat sleeve 1 four holes 2 for inner bolts 6 are formed. the maximum value of the expansion of the housing neck 5 against the shaft 4 in a plane perpendicular to the shaft 4.

Vnitřní svorníky 6 jsou upevněny v hrdle skříně 5_f vně její vystouplé, hladké, mszikruhové těsnící roviny 51, Plochá objímka 1 js přiložena jednou stranou k těsnicí rovině 51, K druhé straně ploché objímky 1 jsou hladkou stranou přiloženy dvě příložky 9, opatřené otvory pro vnitřní svorníky 6, Mezi příložkami 9 a hlavami volných konců vnitřních svorníků 6 jsou vloženy tlačné pružiny 7, Plochá objímka 1 má z obou stran hladký povrch a js na straně odvrácené těsnící rovině 51 opatřena dvěma držáky 8 kladek 3, Každý z nich je opatřen dvěma odtlečovacími šrouby 8JL, jejichž tlačný konec směřuje k povrchu hřídele 4 a do dráhy, ve které je vloženo vodítko čepu kladky 3,The inner bolts 6 are fixed in the neck of the housing 5 _f outside its raised, smooth, circular sealing plane 51. The flat sleeve 1 is attached on one side to the sealing plane 51. Inner bolts 6, Compression springs 7 are inserted between the appendices 9 and the heads of the free ends of the inner bolts 6. The flat sleeve 1 has a smooth surface on both sides and is provided with two pulley holders 8 on the side facing away from the sealing plane 51. Each is provided with two unscrewing screws 81, the pushing end of which faces the surface of the shaft 4 and into the path in which the guide of the pulley pin 3 is inserted,

Při variantním řešeni, viz obr, 3, je plochá objímka 1 dělená a sestává ze dvou segmentů 23, které jsou zrcadlově souměrné podle kolmé příčné osy hřídele 4, Segmenty 23 jsou uloženy mezi dvěma okrajovými deskami 24, jejichž vnitřní hrany jsou rovnoběžné s vodorovnou příčnou osou hřídele 4, Každá z okrajových desek 24 je opatřena dvěma otvory 2 pro volný průchod vnitřních svorníků 6. Okrajové desky 24 jsou na svých koncích vzájemně spojeny obvodovými svorníky 21, z nichž každý je ke konci jedné okrajové desky 24 upevněn a koncem druhé okrajové desky 24In a variant solution, see Fig. 3, the flat sleeve 1 is divided and consists of two segments 23 which are mirror-symmetrical about the perpendicular transverse axis of the shaft 4. The segments 23 are arranged between two edge plates 24, the inner edges of which are parallel to the horizontal transverse. The axis of the shaft 4, each of the edge plates 24 is provided with two openings 2 for the free passage of the inner bolts 6. The edge plates 24 are interconnected at their ends by circumferential bolts 21, each fixed to the end of one edge plate 24 and the end of the other edge plate. 24

CS 269 310 Bl upevněn a koncem druhé okrajové desky 24 prochází. Vně průchozích konců okra—·· jových desek 24 jsou konce obvodových svorníků 21 opatřeny závitem a maticí 25. Střední část každého obvodového svorníku 21 je opatřena závitovým otvorem s osou směřující do osy hřídele 4, ve kterém je umístěn vymezovací šroub 22 hlavou vně dělené ploché objímky ,1.CS 269 310 B1 is fixed and passes through the end of the second edge plate 24. Outside the through ends of the edge plates 24, the ends of the circumferential bolts 21 are provided with a thread and a nut 25. The middle part of each circumferential bolt 21 is provided with a threaded hole with an axis facing the shaft axis 4, in which a delimiting screw 22 is located sleeves, 1.

Při dalším variantním řešení je mezi první dělenou plochou objímkou 1 a příložkami 9 uložena další dělená plochá objímka ji, pootočená kolem podélné osy hřídele 4 vůči první dělené ploché objímce 1 o úhel například 90°. Pro zjednodušení není tato další dělená plochá objímka ji na přiloženém výkrese zakreslena.In another variant solution, a further divided flat sleeve is arranged between the first divided flat sleeve 1 and the attachments 9, rotated about the longitudinal axis of the shaft 4 relative to the first divided flat sleeve 1 by an angle of, for example, 90 °. For simplicity, this additional divided flat sleeve is not shown in the accompanying drawing.

Změnou polohy rotujícího nebo nehybného hřídele 4 ve směru jeho podélné osy v místě jeho průchodu hrdlem skříně 5 dojde k posunu povrchu hřídele 4 ve středovém otvoru ploché objímky 1. bez změny vzájemné polohy ostatních částí objímkové ucpávky hřídele. Při změně polohy průchozí části hřídele 4 v rovině kolmé k jeho podélné ose dojde k odtlačení kladek 3, které jsou k povrchu hřídele 4 přitlačeny odtlačovacími šrouby 81 a tím dojde k posunu ploché objímky JL po těsnící rovině 51 a stykové ploše s příložkami 9, přítlak tlačných pružin 7 zajišťuje těsnost styku ploché objímky 1_ s těsnící rovinou 51, Čtyři kladky 3, přitlačené k povrchu hřídele 4 odtlačovacími šrouby 81, eliminují opotřebení stykových ploch hřídele 4 a ploché objímky 1 při změnách polohy hrdla skříně 5 vůči hřídeli 4 v rovině kolmé na jeho podélnou osu.By changing the position of the rotating or stationary shaft 4 in the direction of its longitudinal axis at the point of its passage through the housing neck 5, the surface of the shaft 4 in the central hole of the flat sleeve 1 is shifted without changing the relative position of the other parts of the shaft sleeve. When the position of the through part of the shaft 4 is changed in a plane perpendicular to its longitudinal axis, the rollers 3 are pushed off, which are pressed against the shaft surface 4 by push-off screws 81 and thus the flat sleeve JL is moved along the sealing plane 51 and the contact surface with the attachments 9. The four rollers 3, pressed against the surface of the shaft 4 by the set screws 81, eliminate wear of the contact surfaces of the shaft 4 and the flat sleeve 1 when the position of the housing neck 5 relative to the shaft 4 changes perpendicular to the shaft 4. its longitudinal axis.

Variantní řešení umožňuje použiti dělené ploché objímky 1 bez nutnosti demontáže dalších nezakreslených součástí, nasazených na hřídeli 4, například oběžného kola, ložisek, spojky a podobně. Těsnost styku hřídele 4 se segmenty 23 se po záběhu dělené ploché objímky 1^ upraví vymezovacími šrouby 22, Utažením matice 25 se docílí těsnost mezi segmenty 23 a okrajovými deskami 24,A variant solution allows the use of a divided flat sleeve 1 without the need to dismantle other non-illustrated components mounted on the shaft 4, for example the impeller, bearings, clutches and the like. The tightness of the contact of the shaft 4 with the segments 23 is adjusted after the running-in of the divided flat sleeve 11 by the delimiting screws 22. By tightening the nut 25, a tightness is achieved between the segments 23 and the edge plates 24.

Další variantní řešení při použití například dvou dělených plochých objímek _1, pootočených vůči sobě například o 90°, umožní překrytí míst ostrých výstupků segmentů 23 i k překrytí dělících ploch mezi segmenty 23 a okrajovými deskami 24.Another variant solution, when using, for example, two divided flat sleeves 1, rotated relative to each other, for example by 90 °, will allow the sharp protrusions of the segments 23 to overlap to overlap the dividing surfaces between the segments 23 and the edge plates 24.

Řešeni podle vynálezu je možné využit zejména u ventilátorů, dopravujících tekutiny o teplotě nad + 100 °C a u všech strojů, u kterých je obtížné odstranit tepelný posuv a montážní nepřesnosti průchozí části stěny vůči hřídeli ve směru osy hřídele, ve směru na ni kolmém nebo v kombinaci těchto směrů. Variantní řešeni lze s výhodou využit u těch ventilátorů nebo jiných strojů, u kterých je navíc obtížná demontáž dalších částí, nasazených na hřídeli nebo u kterých je dále obtížné dodržení přesné kolmosti popřípadě sklonu hřídele k průchozí těsněné části skříně,The solution according to the invention can be used in particular for fans conveying fluids with a temperature above + 100 ° C and for all machines in which it is difficult to eliminate thermal displacement and assembly inaccuracies of the wall through the shaft in the direction of the shaft axis, in the direction perpendicular to it or in a combination of these directions. The variant solution can be advantageously used for those fans or other machines in which it is also difficult to dismantle other parts mounted on the shaft or in which it is also difficult to maintain the exact perpendicularity or inclination of the shaft to the through sealed part of the housing.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1, a shaft sleeve mounted on the sealing plane of the housing neck in which the shaft is mounted, characterized in that at least three internal bolts (6) are fastened in the housing neck (5), on which it is located with its at least three holes ( 2), in contact with the sealing plane (51), a flat sleeve (1), placed with its central hole tightly on the shaft (4), connected to at least three pulley pins (3) which are in contact with the circumference of the shaft (4) and on each of the inner bolts (6) an attachment (9) is threaded through its hole, between which and the head of the inner bolt (6) a compression spring (7) is fitted, the diameter of each of the holes (2) of the flat sleeve (1) being larger than diameter of the inner bolt (6).

A sleeve seal according to claim 1, characterized in that the flat sleeve (1) is divided and consists of two segments (23), mirror-symmetrical about the perpendicular transverse axis of the shaft (4), arranged between two edge plates (24), the inner the edges are parallel to the horizontal transverse axis of the shaft (4) and the ends of the edge plates (24) are interconnected by circumferential bolts (21),

3, a sleeve seal according to claim 2, characterized in that at least one further split flat sleeve (1) is arranged between the first split flat sleeve (1) and the attachments (9), rotated about the longitudinal axis of the shaft (4) relative to the first split flat sleeve. (1) by an angle of less than 180 °.