DK143146B

DK143146B - SLIDE SLIDING SEAL OF A DENTRIFUGAL PUMP

Info

Publication number: DK143146B
Application number: DK142977AA
Authority: DK
Inventors: F Pracht; H Denda
Original assignee: Wernert Pumpen Gmbh
Priority date: 1976-04-10
Filing date: 1977-03-31
Publication date: 1981-06-29
Also published as: DK143146C; CH620970A5; NO771185L; NO149217C; FI770903A; SE7703268L; GB1535678A; FI64449C; SE429466B; AT348873B; ATA207077A; FR2347589B1; IT1084470B; FI64449B; FR2347589A1; DK142977A; BE853109A; DE2615743A1; DE2615743C2; NO149217B

Description

143146143146

Opfindelsen angår en glideringstætning for akslen i en centrifugalpumpe, som i pumpehuset har et tætningskammer, hvori den akselende, som bærer pumpens løbehjul, sammen med en påsiddende medroterende bøs-5 ning er omgivet af en udadhvælvet, medroterende elastisk bælg, hvis ene ende er tætnet mod løbehjulets bagside, og hvis anden ende via en glidering ligger elastisk tætnende an mod en stationær glidering i huset.The invention relates to a sliding seal for the shaft of a centrifugal pump which has in the pump housing a sealing chamber in which the shaft end carrying the impeller of the pump, together with an attached co-rotating bush, is surrounded by an outwardly vaulted, co-rotating elastic bellows, one end of which is sealed. toward the rear of the impeller, and the other end of which, via a slide, rests elastically sealingly against a stationary slide in the housing.

10 Til grund for opfindelsen ligger den opgave at angive en glideringstætning af denne art, som består af forholdsvis få dele og specielt ikke indeholder dele, der er særlig udsat for beskadigelse og funktionsforstyrrelser, eksempelvis hårde dele indlejret 15 i den elastiske bælg, og som yder et ensartet tætningstryk også ved varierende omdrejningstal, således at tætningens driftssikkerhed og levetid er væsentlig forøget.The object of the invention is to provide a sliding seal of this kind, which consists of relatively few parts and in particular does not contain parts which are particularly susceptible to damage and malfunction, for example hard parts embedded in the elastic bellows and which provide a uniform sealing pressure also at varying rpm so that the sealing reliability and service life of the seal is significantly increased.

Denne opgave er ikke løst med kendte glide-20 ringstætninger. Eksempelvis beskriver britisk patentskrift nr. 1 008 597 en i et kammer i pumpehuset anbragt tætning, hvor den stillestående glidering sidder på en væg af kammeret, og den roterende og forskydelige glidering er monteret på enden af en i 25 hovedsagen cylindrisk bælg, som roterer med akslen.This task is not solved with known sliding-ring seals. For example, British Patent Specification No. 1 008 597 discloses a seal disposed in a chamber of the pump housing wherein the stationary slide is mounted on a wall of the chamber and the rotary and slidable slide is mounted on the end of a generally cylindrical bellow which rotates with shaft.

Bælgen er ved den ende, som vender mod løbehjulet, fastholdt ved hjælp af en endevulst og en ring, som indgriber i bunden af den udadgående vinkel mellem vulsten og bælgens yderside. Bælgen er omsluttet 30 af en stiv muffe. Denne tætning er utilfredsstillende, dels fordi anlægstrykket mod løbehjulet næppe er tilstrækkelig højt, dels fordi den stive muffe udgør et hårdt fremmedlegeme, som er en kilde til beskadigelse af bælgen. Ydermere kan tætningstrykket 35 ikke blive ensartet.The bellows are retained at the end facing the impeller by an end bead and a ring which engages at the bottom of the outward angle between the bead and the outside of the bellows. The bellows are enclosed 30 by a rigid sleeve. This seal is unsatisfactory, partly because the abutment pressure against the impeller is hardly high enough, and partly because the rigid sleeve constitutes a hard foreign body, which is a source of damage to the bellows. Furthermore, the sealing pressure 35 cannot be uniform.

2 1431462 143146

Fra USA-patentskrift nr. 2 671 407 og schweizisk patentskrift nr. 326 288 kendes glideringstætninger med en udadhvælvet bælg til udøvelse af et tætningstryk mellem indbyrdes roterende dele i centri-5 fugalpumper. Til udøvelse af tætningstrykket foreskriver begge patentskrifter yderligere fjedre, som er en kilde til driftsforstyrrelser.From US Patent No. 2,671,407 and Swiss Patent No. 326,288, sliding seals with an outward-facing bellows are known to exert a sealing pressure between mutually rotating parts in centrifugal pumps. In order to exert sealing pressure, both patents provide additional springs, which are a source of operational malfunction.

Den indledningsvis nævnte opgave er ifølge opfindelsen løst ved, at den sammen med akslen rote-10 rende bøsning på sin mod løbehjulet vendende ende har en udvidelse, som sammen med akselenden danner en cylindrisk spalte, at bøsningens udvidelse indgriber i en ved indadgående krængning af den tilsvarende ende af bælgen dannet indvendig lomme og 15 ligger an mod den indadvendende overflade af lommens bund, hvis udadvendende overflade i sin helhed ligger an mod løbehjulets bagside, og at tætningskammeret uden om bælgen på kendt måde står under den pumpede væskes leveringstryk.According to the invention, the initially mentioned task is solved in that the sleeve rotating with the shaft on its end facing the impeller has an extension which together with the shaft end forms a cylindrical gap, that the extension of the sleeve engages in an inwardly inclined rotation of the sleeve. a corresponding end of the bellows formed inner pocket and 15 abuts the inward-facing surface of the bottom of the pocket, the outward-facing surface of which in its entirety abuts the rear of the impeller, and that the sealing chamber outside the bellows is, in a known manner, below the delivery pressure of the pumped liquid.

20 En således udført glideringstætning består af relativt få og simpelt formede dele, som ikke er udsat for beskadigelse eller forstyrrelse, og da bælgen og akselbøsningen er sammenføjet til en enhed ved bøsningens indgreb i bælgens lomme, opnås 25 der på dette sted en sikker tætning i både udad-og indadgående retning som følge af trykket mellem bælgens endeflade og løbehjulet. Da trykket ved løbehjulets afgang virker i kammeret omkring bælgen, opnås der i samvirken med tætningens udformning og 30 driftsforhold kompensation for afhængigheden mellem bælgens anlægstryk og omdrejningstallet. De i den roterende bælg virkende centrifugalkræfter søger, betinget af bælgens hvælvning, at forkorte bælgen og dermed reducere det elastiske anlægstryk. Samti-35 dig vokser imidlertid trykket i tætningskammeret ved 3 143146 voksende omdrejningstal og virker derved i modsat retning af centrifugalkræfterne. Da begge kraftpåvirkninger stort set er proportionale med kvadratet på omdrejningstallet, kompenserer de hinanden, således at 5 anlægstrykket mellem den roterende og den stationære glidering holdes så konstant som muligt.A sliding seal thus formed consists of relatively few and simply shaped parts which are not subject to damage or disturbance, and since the bellows and shaft sleeve are joined to a unit by the engagement of the sleeve in the pocket of the bellows, a secure seal is obtained at this point. both outward and inward direction due to the pressure between the end face of the bellows and the impeller. Since the pressure at the outlet of the impeller acts in the chamber around the bellows, compensation for the dependence between the bellows pressure of the bellows and the rpm is obtained in cooperation with the design of the seal and operating conditions. The centrifugal forces acting in the rotating bellows seek to shorten the bellows, conditional on the bellows vault, thus reducing the elastic abdominal pressure. However, at the same time, the pressure in the sealing chamber grows at increasing rpm and thereby acts in the opposite direction of the centrifugal forces. Since both forces are largely proportional to the square of the rpm, they compensate each other so that the abutment pressure between the rotary and the stationary glides is kept as constant as possible.

Som følge af at de to glideringe er placeret ved den fra løbehjulet fjerneste ende, medens den synkrone rotation af bælgen og løbehjulet er sikret ved 10 bælgens fastklemning i den medroterende akselbøsning, kan der anvendes et løbehjul af plast uden risiko for beskadigelse af hjulets materiale som følge af varmeudvikling.Because the two slides are located at the far end of the impeller, while the synchronous rotation of the bellows and impeller is secured by the pinion of the bellows in the co-rotating shaft sleeve, a plastic impeller can be used without risk of damage to the wheel material. due to heat generation.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende 15 under henvisning til tegningen, som viser de for forståelsen af opfindelsen væsentligste dele af en centrifugalpumpe med en udførelsesform for gliderings-tætningen ifølge opfindelsen i et aksialt snit.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, which shows the essential parts for understanding the invention of a centrifugal pump with an embodiment of the sliding seal according to the invention in an axial section.

Tegningen viser en aksel 1, der befinder 20 sig i et pumpehus 2, og på hvis ende der sidder et løbehjul 3, der er fremstillet af en termoplast.The drawing shows a shaft 1 located in a pump housing 2 and on whose end there is a impeller 3 made of a thermoplastic.

Akslen 1 går gennem pumpehuset 2's tætningskammer 4.The shaft 1 passes through the sealing chamber 4 of the pump housing 2.

Mellem tætningskammeret 4's dæksel 16 og 25 løbehjulet 3 er en glideringstætning anbragt i kammeret 4. På akslen 1 sidder en bøsning 5, som roterer sammen med akslen 1. Den ende 6 af bøsningen 5, som vender mod løbehjulet 3, har større diameter end den øvrige del af bøsningen, så at 30 der mellem akselenden og bøsningens ende er dannet en spalte 7. En slangeformet bælg 8, som omgiver akslen, er krænget indad i den ende, som vender mod løbehjulet 3, og danner på denne måde en lomme, hvori bøsningens udvidede ende indgriber. Den udven-35 dige overflade 10 af lommens bund ligger tæt anBetween the cover 16 of the sealing chamber 4 and the impeller 3, a sliding seal is placed in the chamber 4. On the shaft 1 sits a bushing 5 which rotates with the shaft 1. The end 6 of the bushing 5 facing the impeller 3 has a larger diameter than that of the impeller. other portion of the sleeve such that a slot 7 is formed between the shaft end and the end of the sleeve 7. A hose-shaped bellows 8 surrounding the shaft is pivoted inwardly at the end facing the impeller 3, thus forming a pocket, in which the extended end of the bushing engages. The outer surface 10 of the bottom of the pocket rests tightly