DE3118469A1 - "FLUID SEAL" - Google Patents

"FLUID SEAL"

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DE3118469A1
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Lawrence Edmund Amsterdam N.Y. Jordan
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    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
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    • H02K5/124Sealing of shafts

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  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

FluiddichtungFluid seal

Die Erfindung bezieht sich auf Dichtungen und betrifft insbesondere Dichtungen gegen Wasserstoff, die in großen dynamoelektrischen Generatoren benutzt werden.The invention relates to seals and is more particularly concerned with Hydrogen seals used in large dynamo-electric generators.

In der jüngsten Vergangenheit hat der gestiegene Bedarf an elektrischer Energie zu einem entsprechenden Anstieg der Nennleistungen von Generatoren geführt, die von Stromversorgungsunternehmen zur Deckung des Energiebedarfes benutzt werden. Infolge dieses Anstieges der Generatornennleistung ist es notwendig geworden, nicht nur den Generatorständer zu kühlen, sondern auch den Generatorläufer. Das Kühlfluid, das für diesen Zweck benutzt wird, ist Wasserstoff, weil dieser in der Lage ist, große Mengen an Wärmeenergie zu absorbieren und abzuführen. Das Kühlen des Läufers mit Wasserstoff oder anderem Kühlfluid erfordert jedoch die Verwendung von Dichtungen, um das Kühlmittel innerhalb des GeneratorgehäusesIn the recent past, the increased demand for electrical energy has led to a corresponding increase in the Nominal outputs from generators that are used by electricity supply companies to meet energy requirements will. As a result of this increase in the nominal generator power, it has become necessary not only to close the generator stand cool, but also the generator rotor. The cooling fluid that Hydrogen is used for this purpose because it is able to absorb large amounts of thermal energy and lead away. However, cooling the rotor with hydrogen or other cooling fluid requires the use of seals, around the coolant inside the generator housing

zu halten, so daß es um, über und durch den Läufer zirkulieren kann, um seine Kühlfunktion zu erfüllen. Insbesondere ist es notwendig, eine Dichtung vorzusehen, um das Hindurchströmen von Kühlmittel durch die für die rotierende Generatorwelle vorgesehene Öffnung zu verhindern. Öl wird typischerweise als Dichtfluid benutzt. Wasserstoff hat jedoch die besondere Tendenz, sich in Öl zu lösen, so daß es über eine Zeitspanne zu einem unzulässig großen Ausmaß an Kühlmittelverlust kommen kann. Es ist daher wichtig, daß die Dichtvorrichtung den Dichtfluiddurchfluß minimiert.so that it can circulate around, over and through the runner to perform its cooling function. In particular it is necessary to provide a seal to prevent flow to prevent coolant through the opening provided for the rotating generator shaft. Oil is typically used used as a sealing fluid. However, hydrogen has a particular tendency to dissolve in oil, so that it has a Period of time to an inadmissibly large amount of coolant loss can occur. It is therefore important that the sealing device minimizes the sealing fluid flow.

Bei einigen Dichtungen gegen Wasserstoff ist in der Vergangenheit ein Aufbau benutzt worden, der aus vier 90°-Bogensegmenten aus massiver Bleibronze besteht, die auch als BTH (British Thomas Huston)-Metall bezeichnet wird. Diese vier Quadranten wurden nicht aneinander befestigt, sondern wurden vielmehr mit einer Schraubenfeder um die rotierende Welle festgehalten. Ein solcher Dichtungsaufbau ist zwar zulässig, es hat sich jedoch gezeigt, daß mehr Öl als notwendig an einer solchen Dichtung vorbeifließt und gelösten Wasserstoff mit sich führt. Zu diesem Durchfluß kommt es wegen Ausdehnungen, die infolge von ungleichmäßigen radial gerichteten Temperaturgradienten und infolge des hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Bleibronze auftreten. Die ungleichmäßige Ausdehnung erzeugt ein ungleichmäßiges Spiel zwischen der Welle und der Bleibronze oberfläche, wodurch Dichtfluid gestattet wird, durch diese Bogenteile größeren Spiels hindurchzufließen . Darüber hinaus ist die Verwendung von Bleibronze in bezug auf den Schutz der Lauffläche der Läuferwelle vor einer Beschädigung durch Reibung nicht ideal.Some seals against hydrogen in the past have used a construction that consists of four 90 ° bend segments made of solid lead bronze, also known as BTH (British Thomas Huston) metal. These four quadrants were not attached to each other, but rather were rotating around the with a coil spring Wave held. While such a seal construction is acceptable, it has been found that more oil than necessary flows past such a seal and carries dissolved hydrogen with it. This flow occurs because of Expansion as a result of non-uniform radially directed temperature gradients and as a result of the high coefficient of thermal expansion the lead bronze occur. The uneven expansion creates uneven play between the Shaft and the lead bronze surface, whereby sealing fluid is allowed to flow through these arc parts larger game . In addition, lead bronze is used to protect the running surface of the rotor shaft damage from friction is not ideal.

Dichtungen gegen Wasserstoff für große dynamoelektrische Generatoren müssen deshalb mehrere wichtige Eigenschaften aufweisen. Insbesondere darf die Dichtvorrichtung weder durch die übliche Wellenvibration beschädigbar sein noch darf dieseSeals against hydrogen for large dynamoelectric generators therefore have several important properties exhibit. In particular, the sealing device must neither be able to be damaged by the usual shaft vibration, nor must it

Vibration ein unzulässiges Wellenspiel erzeugen. Der Durchfluß von Dichtfluid sollte minimiert werden, damit er nicht beträchtliche Mengen an gelöstem Wasserstoff mitniniml. Außerdem muß die Dichtung in der Lage sein, Luft im wesentlichen auf der einen Seite der Dichtung und Wasserstoff im wesentlichen auf der anderen Seite der Dichtung zu halten. Ferner sollte die Dichtung weder sich werfen noch für Temepraturgradienten übermäßig empfindlich sein. Schließlich, weil die in einem dynamoelektrischen Generator benutzten Dichtungen relativ groß sind, haben die Dichtungen notwendigerweise ein relativ großes Gewicht, und der Dichtungsaufbau muß so sein, daß eine nennenswerte Formänderung der Dichtung aufgrund des Eigengewichts derselben nicht auftritt.Vibration generate impermissible shaft play. The flow of sealing fluid should be minimized so that it does not considerable amounts of dissolved hydrogen with minimal. aside from that the seal must be capable of essentially air on one side of the seal and essentially hydrogen keep on the other side of the seal. Furthermore, the seal should neither throw itself nor for temperature gradients be overly sensitive. Finally, because of the seals used in a dynamo-electric generator are relatively large, the seals are necessarily relatively heavy and the seal construction must be such that that a significant change in shape of the seal due to its own weight does not occur.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat eine Fluiddichtung zum Trennen von zwei Gasen,längs einer rotierenden Welle,zwei ringförmige Scheiben, die jeweils in zwei halbkreisförmige Teile unterteilt sind, welche um die Welle aneinander befestigt sind, wobei jeder der vier halbkreisförmigen Teile längs des radial inneren Umfanges mit einer Schicht aus Babbittmetall oder Lagermetall verbunden ist. Die beiden ringförmigen Scheiben sind koaxial mit Abstand voneinander angeordnet und begrenzen zwischen sich einen Fluidkanal zur Zufuhr von Dichtfluid zu dem Zwischenraum zwischen dem Babbittmetall und der Lauffläche der Welle. Die Dichtung enthält weiter ein ringförmiges, zweiteiliges Dichtungsgehäuse, das in bezug auf die rotierende Welle starr befestigt ist und die ringförmigen Scheiben an deren nach außen weisenden Ringflächen berührt. Das Dichtungsgehäuse ist mit Abstand von der Welle angeordnet und enthält wenigstens einen Fluiddurchlaß, der mit dem durch die ringförmigen Scheiben gebildeten Fluidkanal in Verbindung :;(ehl . Schließlich hat die Dichtung eine Vorspannvorrichtung, die eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die beiden ringförmigen Scheiben und außerdem eine axiale Kraft ausübt, dieAccording to a preferred embodiment of the invention, has a fluid seal for separating two gases, along a rotating shaft, two annular discs, each in two semicircular parts are divided, which around the Shafts are attached to each other, each of the four semicircular parts along the radially inner circumference with a layer of Babbitt metal or bearing metal is connected. The two annular discs are coaxial with a spacing arranged from one another and delimit a fluid channel between them for supplying sealing fluid to the intermediate space between the Babbitt metal and the running surface of the shaft. The seal further includes an annular, two-part Sealing housing which is rigidly attached with respect to the rotating shaft and the annular disks to their outward-facing annular surfaces touched. The seal housing is spaced from the shaft and contains at least one fluid passage, which with the through the annular Discs formed fluid channel in connection:; (ehl. Finally, the seal has a biasing device that exerts a radially inward force on the two annular Discs and also exerts an axial force that

BAD ORIGINAL BATH ORIGINAL

besLrebt sind, die ringförmigen Scheiben gegen entsprechende Ringteile des Dichtungsgehäuses zu drücken.are desired, the annular discs against corresponding To press ring parts of the seal housing.

Die Erfindung schafft also Dichtungen gegen Wasserstoff für große dynamoelektrische Generatoren, wobei diese Dichtungen weniger dazu neigen, die Lauffläche der Generatorläuferwelle zu beschädigen, einen geringeren öldurchflußbedarf haben und außerdem weniger zur Formänderung aufgrund von Wärmegradienten neigen.The invention thus creates seals against hydrogen for large dynamoelectric generators, these seals are less prone to damage the running surface of the generator rotor shaft, have a lower oil flow requirement and also have less tendency to change shape due to thermal gradients.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows

Fig. 1 eine schematische Querschnittansicht, die dasFig. 1 is a schematic cross-sectional view showing the

Auftreten von üngleichmäßigkeiten in Dichtungen aus vier massiven Bleibronzequadranten zeigt,Shows the occurrence of irregularities in seals made of four solid lead bronze quadrants,

Fig. 2 eine Teillängsschnittansicht der Dichtung nach der Erfindung an der Verbindungsstelle zwischen der rotierenden Welle und der Dichtung, undFig. 2 is a partial longitudinal sectional view of the seal according to the invention at the junction between the rotating shaft and seal, and

Fig. 3 im Querschnitt und in axialer Ansicht die Wellendichtung nach der Erfindung.3 shows the shaft seal according to the invention in cross section and in an axial view.

Fig. 1 veranschaulicht einige der Probleme, die bei Dichtungen auftreten können, welche aus vier Quadranten bestehen. Jeder Quadrant 30 der Dichtung ist um die rotierende Welle 22 angeordnet. Die vier Quadranten werden typischerweise durch eine metallische Schraubenfeder um die Welle gehalten, und solche Dichtungen bestehen im allgemeinen aus Bleibronze. Fig. 1 zeigt absichtlich übertrieben die Spaltabmessungen, damit das Problem der Spaltungleichförmigkeit besser zu erkennen ist. Diese Ungleichförmigkeit rührt zum Teil von radial gerichteten Temperaturgradienten her. Diese GradientenFigure 1 illustrates some of the problems that can arise with seals made up of four quadrants. Each quadrant 30 of the seal is arranged around the rotating shaft 22. The four quadrants are typically held around the shaft by a metallic coil spring, and such seals are generally made of lead bronze. Fig. 1 shows the gap dimensions intentionally exaggerated in order to better understand the problem of gap uniformity is. This non-uniformity results in part from radially directed temperature gradients. These gradients

■ ή * β β - -■ ή * β β - -

können in einer solchen Dichtung Formänderungen verursachen.can cause changes in shape in such a seal.

Dagegen zeigt Fig. 3 in gleicher Ansicht wie in Fig. 1 die Dichtung nach der Erfindung. Die Dichtung von Fig. 3 ist einfacher, weil im allgemeinen zwei halbkreisförmige Ringscheiben 10a oder 10b benutzt werden. Diese ringförmigen Scheiben bestehen typischerweise aus Stahl. Die Dichtungen nach der Erfindung sind jedoch an ihren inneren Umfangsflächen mit einer Schicht 12 aus Babbitt- oder Lagermetall verbunden, um eine dichtere Dichtung zu bilden. Außerdem sei angemerkt, daß die halbkreisförmigen Teile aneinander befestigt sind, beispielsweise mit Schrauben 24.In contrast, FIG. 3 shows the same view as in FIG Seal according to the invention. The seal of Fig. 3 is simpler because it is generally two semicircular washers 10a or 10b can be used. These annular disks are typically made of steel. The seals according to the invention, however, are connected on their inner circumferential surfaces with a layer 12 of Babbitt or bearing metal, to form a tighter seal. It should also be noted that the semicircular parts are attached to one another are, for example with screws 24.

Ein besseres Verständnis des Aufbaus und der Wirkungsweise der Dichtung nach der Erfindung ergibt sich anhand von Fig.2. Fig. 2 zeigt ebenso wie Fig. 3 die Welle 22 und die Dichtungsteile 10a und 10b, welch letztere gemeinsam mit der Bezugszahl 10 bezeichnet werden. Außerdem ist ein Dichtungsgehäuse 11 gezeigt, das Dichtungen 11a und 11b aufweist. A better understanding of the structure and the mode of operation of the seal according to the invention can be obtained from FIG. Fig. 2 shows, as well as Fig. 3, the shaft 22 and the sealing parts 10a and 10b, the latter together with the Reference number 10 are designated. In addition, a seal housing 11 is shown, which has seals 11a and 11b.

Die beiden ringförmigen Scheiben oder Ringe 10a und 10b werden zuerst beschrieben. Jeder Ring 10a und 10b ist in zwei halbkreisförmige Ringteile unterteilt, die in Fig. 3 zu erkennen sind, so daß insgesamt vier Teile beim Herstellen der ringförmigen Scheiben 10a und 10b zusammengefügt werden. Außerdem sind gemäß Fig. 3 und gemäß der obigen Beschreibung Schrauben oder andere Befestigungselemente vorgesehen, um die halbkreisförmigen Teile zur Bildung von Kreisringen zusammenzuhalten. Von zusätzlicher Bedeutung ist die Schicht 12 aus Babbitt- oder Lagermetall, die mit den radial inneren ümfangsflachen der Halbringe verbunden ist. Wegen der Notwendigkeit, die Vibration der Welle 22 zu berücksichtigen, ist die Dichtungsvorrichtung so aufgebaut, daß die Teile 10a und 10b wenigstens etwas innerhalb des Dichtungsgehäuses 11 verschiebbar sind. Wegen dieser Verschiebebewegung sind Ringnuten 19 in den axial äußeren Stirnflächen der ScheibenThe two annular discs or rings 10a and 10b are first described. Each ring 10a and 10b is divided into two semicircular ring parts, which can be seen in FIG. 3 so that a total of four parts are assembled in the manufacture of the annular disks 10a and 10b. In addition, screws or other fastening elements are provided in accordance with FIG. 3 and in accordance with the description above in order to secure the to hold semicircular parts together to form circular rings. Layer 12 is of additional importance Made of Babbitt or bearing metal, which is connected to the radially inner circumferential surfaces of the half-rings. Because of the need Taking into account the vibration of the shaft 22, the sealing device is constructed so that the parts 10a and 10b at least somewhat inside the seal housing 11 are movable. Because of this displacement movement, there are annular grooves 19 in the axially outer end faces of the disks

10a und 10b vorgesehen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Dichtfluid wird dieser Ringnut entweder über einen Kanal 20 oder über einen Kanal 21 zugeführt, die beide gestrichelt dargestellt sind. Der Kanal 20 kann, beispielsweise, durch Abfasen der Ränder, wo die beiden Halbringe aneinander befestigt sind, gebildet werden. Der Kanal 21 wird einfach durch Bohren eines Loches durch die Halbringe hergestellt, wie dargestellt.10a and 10b are provided, as shown in FIG. Sealing fluid is fed to this annular groove either via a channel 20 or via a channel 21, both of which are shown in dashed lines are shown. The channel 20 can be made, for example, by chamfering the edges where the two half-rings are attached to one another are to be formed. The channel 21 is made simply by drilling a hole through the half rings, as shown.

Die Scheibenteile 10a und 10b sind koaxial in gegenseitigem Abstand angeordnet. Eine Vorspannvorrichtung, wie beispielsweise eine Feder 13, drückt die ringförmigen Stirnflächen der Scheiben gegen entsprechende Ringteile der Dichtung. Die Vorspannvorrichtung 13 dient außerdem zum Trennen der Ringteile 10a und 10b, so daß ein Dichtfluidkanal zwischen ihnen gebildet wird. Mit diesem Kanal steht der Kanal 21 (wenn vorhanden) in Verbindung.The disk parts 10a and 10b are arranged coaxially at a mutual distance. A pretensioner such as a spring 13, presses the annular end faces of the discs against corresponding ring parts of the seal. the Biasing device 13 also serves to separate the ring parts 10a and 10b so that a sealing fluid channel between them is formed. Channel 21 (if available) is connected to this channel.

Die Vorspannvorrichtung übt auf die Ringe 10a und 10b sowohl eine radial nach innen gerichtete Kraft als auch eine axial nach außen gerichtete Kraft aus. Diese Vorspannvorrichtung besteht vorzugsweise aus einer zu einem Ring gewickelten Schraubenfeder und ist in einer Ringnut angeordnet, die durch Abfasen der axial inneren, radial äußeren Umfangsränder der Ringe 10a und 10b gebildet ist, wie dargestellt. Die Verwendung einer solchen Schraubenfeder als Vorspannvorrichtung dient nicht nur zur Abstützung der ringförmigen Scheiben 10a und 10b, sondern bildet auch einen unversperrten Weg für den Durchfluß von Dichtfluid, wie beispielsweise Öl, zu dem Zwischenraum zwischen der Lagermetallschicht 12 und der rotierenden Welle 22.The pretensioner applies both a radially inward force and an axial force to the rings 10a and 10b outward force. This pretensioning device preferably consists of a helical spring wound into a ring and is arranged in an annular groove by chamfering the axially inner, radially outer peripheral edges of the rings 10a and 10b is formed as shown. Using a such helical spring as a pretensioning device not only serves to support the annular disks 10a and 10b, but also provides an unobstructed path for flow from sealing fluid, such as oil, to the space between the bearing metal layer 12 and the rotating shaft 22nd

In Verbindung mit dem Dichtgehäuse 11 sind die Ringe 10 vorzugsweise mit Lippen an ihrem Umfangsrand versehen, die sich axial nach außen erstrecken. Entsprechende Lippen an dem üichtungsgehäuso 11 erstrecken sich axial nach innen, so daßIn connection with the sealing housing 11, the rings 10 are preferred provided with lips on their peripheral edge which extend axially outward. Appropriate lips on that üichtunggehäuso 11 extend axially inward, so that

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zwei Anhakpaßflächen gebildet sind. Das Dichtungsgehäuse M nach der Erfindung ist, ebenso wie die Ringe 10 in Halbringteile unterteilt, so daß die Dichtungsvorrichtung an dem Generatorrahmen leicht befestigt werden kann. Außerdem hat das Dichtungsgehäuse 11 wenigstens einen Dichtfluidkanal 14, der mit dem zwischen den gegenseitigen Abstand aufweisenden Ringteilen 10a und 10b gebildeten Kanal in Verbindung steht. Das Stahlgehäuse 11 besitzt, wie oben beschrieben, vorzugsweise ebenfalls Lippen längs seines radialen Innenumfangs, die sich axial nach innen erstrecken, um sich gegen entsprechende ringförmige Teile an den Ringen 10a und 10b zu legen. Diese Lippen erleichtern außerdem den Zusammenbau der Dichtung, weil sie die Bewegung der Ringe 10a und 10b innerhalb des Dichtungsgehäuses selbst begrenzen.two Anhakpaßflächen are formed. The seal housing M according to the invention, like the rings 10, is in half-ring parts divided so that the sealing device can be easily attached to the generator frame. Also has the seal housing 11 has at least one sealing fluid channel 14, which communicates with the channel formed between the mutually spaced ring parts 10a and 10b. The steel housing 11, as described above, preferably also has lips along its radial inner circumference, which extend axially inwardly to bear against corresponding annular portions on rings 10a and 10b. These lips also facilitate the assembly of the seal because they facilitate movement of the rings 10a and 10b within of the seal housing itself.

Die Ringe nach der Erfindung sind starr aneinander befestigt, beispielsweise durch die Schrauben 24 in Fig. 3. Diese Schrauben sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie als Paßstifte wirken, so daß die Halbringteile beim Zusammenbau und im Betrieb genauer aufeinander ausgerichtet werden können.The rings according to the invention are rigidly attached to one another, for example by the screws 24 in Fig. 3. These Screws are preferably designed so that they act as dowel pins so that the half-ring parts when assembled and can be more precisely aligned with each other during operation.

Ein ringförmiger Ölabstreifer 15 ist ebenfalls vorzugsweise auf der Wasserstoffseite der Dichtung befestigt. Dieser Abstreifer wird vorzugsweise durch Zylinderschrauben 18 mit gt-.schlitztem Kopf und durch eine innengezahnte Zahnscheibe 17 festgehalten, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Der ölabstreifring 15 hat außerdem vorzugsweise eine radial innere Fläche mit einer konkaven Nut 16, die dabei hilft, Ölnebel am Eindringen in den Kühlmittelstrom auf der Wasserstoffseite der Dichtung zu hindern.An annular oil scraper 15 is also preferred attached to the hydrogen side of the seal. This scraper is preferably secured by means of socket head screws 18 with a gt-.slotted Head and held by an internally toothed toothed washer 17, as shown in FIG. The oil control ring 15 also preferably has a radially inner surface with a concave groove 16 which helps keep oil mist from entering in the coolant flow on the hydrogen side of the seal.

Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, daß die Kombination aus den Stahlringen 10a und 10b mit der Lagermetallschicht 12 eine Vorrichtung bildet, die der Wärmeausdehnung viel weniger unterliegt als Bleibronzedichtungen. Ein weiterer Vorteil der hier beschriebenen Dichtungsvorrichtung be-One of the advantages of the invention is that the combination forms a device from the steel rings 10a and 10b with the bearing metal layer 12, which the thermal expansion much less subject than lead bronze seals. Another advantage of the sealing device described here is

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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steht darin, daß die Lagermetallauskleidung eine viel weniger nachteilige Auswirkung auf die Lauffläche der Welle bei Vibration und ölverunreinigung hat.is that the bearing metal liner has a much less deleterious effect on the running surface of the shaft Has vibration and oil contamination.

Der Klarheit und Vollständigkeit halber sei hier angemerkt, daß sich der hier und in den Ansprüchen verwendete Begriff "axial nach außen" auf eine besondere Richtung bezieht, die von den Ringscheiben direkt wegführt, und daß sich der Begriff "axial nach innen" auf eine Richtung bezieht, die zu dem Dichtfluidkanal führt, der durch den Zwischenraum zwischen den Ringen 10a und 10b gebildet ist.For the sake of clarity and completeness, it should be noted here that the term used here and in the claims "axially outward" refers to a particular direction that leads directly away from the annular disks, and that the term "axially inward" refers to a direction leading to the sealing fluid channel passing through the space between the rings 10a and 10b is formed.

Obige Darlegungen zeigen, daß die Dichtung nach der Erfindung eine Vorrichtung darstellt, die die oben aufgeführten Forderungen, die an Dichtungen gegen Wasserstoff in großen dynamoelektrischen Generatoren gestellt werden, erfüllt. Die Dichtung nach der Erfindung ist gegen Wellenvibration geschützt und ergibt einen Aufbau, der nicht nur einen einfachen Zusammenbau und ein einfaches Nachrüsten vorhandener Maschinen gestattet, sondern auch gewährleistet, daß durch Schaffung einer dichten Abdichtung kein Kühlgas austreten kann. Weiter verringert die Dichtungsvorrichtung nach der Erfindung die Möglichkeit einer Beschädigung der Lauffläche der rotierenden Welle beträchtlich. Es sei jedoch angemerkt, daß die Dichtung nach der Erfindung nicht als ein gewichtaufnehmendes Lager für die Läuferwelle dient. Diese Funktion wird in großen Generatoren im allgemeinen von gesonderten Vorrichtungen wahrgenommen.The above statements show that the seal according to the invention represents a device that meets the above requirements, which are placed on seals against hydrogen in large dynamoelectric generators, fulfilled. the Seal according to the invention is protected against shaft vibration and results in a structure that is not just simple Allows assembly and simple retrofitting of existing machines, but also ensures that by creating a tight seal, no cooling gas can escape. Further, the sealing device according to the invention reduces the Significant possibility of damage to the running surface of the rotating shaft. It should be noted, however, that the seal according to the invention not as a weight-bearing Bearing for the rotor shaft is used. In large generators, this function is generally performed by separate devices perceived.

BAD ORIGiNALORIGINAL BATHROOM

Claims (8)

Dr. rer. not. Horst Schüler '"'··' -^o Frimk^f/Maini, s.Mai i9siDr. rer. not. Horst Schüler '"' ·· '- ^ o Frimk ^ f / Maini, see May i9si PATENTANWALT Kaiserstraße 41 Me./Vo./he.PATENT ADVERTISER Kaiserstraße 41 Me./Vo./he. Telefon (0611) 235555 Telex: 04-16759 mapat d Postscheck-Konto: 282420-602 Frankf.-H-M.Telephone (0611) 235555 Telex: 04-16759 mapat d Postal check account: 282420-602 Frankf.-H-M. Bankkonto: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.Bank account: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt / M. 8606-17GE-28528606-17GE-2852 GENERAL ELECTRIC COMPANYGENERAL ELECTRIC COMPANY 1 River Road Schenectady, N.Y./U.S.A.1 River Road Schenectady, N.Y./U.S.A. Ansprüche :Expectations : ( 1. yFluiddichtung, die zum Getrennthalten von zwei Gasen und zur Verwendung an einer Lauffläche einer rotierenden Welle (22) bestimmt ist, gekennzeichnet durch:(1. yFluid seal, which is used to keep two gases and is intended for use on a running surface of a rotating shaft (22), characterized by: zwei Ringe (10), von denen jeder in halbkreisförmige Teile unterteilt ist, welche um die Welle aneinander befestigt sind, wobei die vier halbkreisförmigen Teile jeweils eine Schicht (12) aus Lagermetall haben, die mit ihnen längs der radial inneren ümfangsflache verbunden ist, wobei die beiden Ringe (10a, 10b) koaxial in gegenseitigem Abstand angeordnet sind und dadurch zwischen sich einen Dichtfluidkanal für die Zufuhr von Dichtfluid zu dem Zwischenraum zwischen der Lagermetallschicht und der Lauffläche der Welle bilden;two rings (10), each of which in semicircular parts which are attached to each other around the shaft, the four semicircular parts each one Have layer (12) of bearing metal connected to them along the radially inner circumferential surface, the two Rings (10a, 10b) are arranged coaxially at a mutual distance and thereby a sealing fluid channel between them for the Supply of sealing fluid to form the space between the bearing metal layer and the running surface of the shaft; ein ringförmiges, zweiteiliges Dichtungsjehäuse (11), das in bezug auf die rotierende Welle starr befestigt ist und an den Ringen auf deren axial äußeren Ringflächen anliegt, wobei die Gehäuseteile (11a, 11b) mit Abstand von der Welle angeordnet sind und wenigstens einen Fluidkanal (14) enthalten, der mit dem Zwischenraum zwischen den Ringen (10) in Verbindung steht; undan annular, two-piece seal housing (11) which is shown in with respect to the rotating shaft is rigidly attached and rests against the rings on their axially outer annular surfaces, the Housing parts (11a, 11b) arranged at a distance from the shaft and contain at least one fluid channel (14) which communicates with the space between the rings (10) stands; and eine Vorspannvorrichtung (13), die eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die beiden Ringe (10) und außerdem eine axiale Kraft ausübt, um die Ringe (10) gegen entsprechende ringförmige Teile des Dichtungsgehäuses (11) zu drücken.a biasing device (13) having a radially inward directed force on the two rings (10) and also exerts an axial force to the rings (10) against corresponding annular parts of the seal housing (11) to press. 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannvorrichtung eine Schraubenfeder aufweist, die in einer V-Nut angeordnet ist, welche durch eine Abfasung der radial äußeren, axial inneren ümfangsränder der Ringe (10) gebildet ist.2. Seal according to claim 1, characterized in that the Pretensioning device comprises a helical spring which is arranged in a V-groove, which by a chamfer of the radially outer, axially inner circumferential edges of the rings (10) is formed. 3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (10) ringförmige Dichtfluidnuten (19) haben, welche längs der axial äußeren Flächen der Ringe (10) angeordnet sind ο3. Seal according to claim 1 or 2, characterized in that the rings (10) have annular sealing fluid grooves (19), which are arranged along the axially outer surfaces of the rings (10) ο 4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen ölabstreifring (15), der an dem Dichtungsgehäuse (11) befestigt und mit Abstand von der Welle (22) angeordnet ist.4. Seal according to one of claims 1 to 3, characterized by an oil control ring (15) which is attached to the seal housing (11) is fixed and arranged at a distance from the shaft (22). 5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Ringe (10) Lippen an ihren radial äußeren Flächen besitzen, die sich axial nach außen erstrecken und mit entsprechenden, sich axial nach innen erstreckenden Lippen an dem Dichtungsgehäuse (11) zusammenpassen.5. Seal according to one of claims 1 to 4, characterized that the rings (10) have lips on their radially outer surfaces which extend axially outwards and mate with corresponding, axially inwardly extending lips on the seal housing (11). 6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder halbkreisförmige Teil durch Schrauben (24) an seinem entsprechenden halbkreisförmigen Teil befestigt ist.6. Seal according to one of claims 1 to 5, characterized in that that each semicircular part is fixed to its corresponding semicircular part by screws (24). 7. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (24) außerdem als Paßstifte ausgebildet sind.7. Seal according to claim 6, characterized in that the screws (24) are also designed as dowel pins. 8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (10) aus Stahl bestehen.8. Seal according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the rings (10) are made of steel.
DE3118469A 1980-05-20 1981-05-09 "FLUID SEAL" Withdrawn DE3118469A1 (en)

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