PL165598B1

PL165598B1 - Mechanical axial seal for rotary shafts

Info

Publication number: PL165598B1
Application number: PL29059491A
Authority: PL
Inventors: Antoni Gacek
Original assignee: Antoni Gacek
Priority date: 1991-06-06
Filing date: 1991-06-06
Publication date: 1995-01-31
Also published as: PL290594A1

Abstract

Czołowe uszczelnienie mechaniczne obrotowych wałów, z pierścieniem ślizgowym stałym skojarzonym z obrotowym zespołem uszczelniającym w postaci mieszka uszczelniającego, mającego kołnierzową część przednią uszczelniającą dociśniętą do pierścienia ślizgowego stałego poprzez pierścień oporowy i sprężynki dociskowe, harmonijkową część środkową i kołnierzową część tylną mocowaną na wale przez dzielone zaciskowe pierścienie i śruby, znamienne tym, że w obrotowym zespole uszczelniającym (B) kołnierzowa część przednia uszczelniająca mieszka (2) połączona jest z ułożonym na obrotowym wale (1) zaciskowym pierścieniem (3) zarówno poprzez koszyk (5) ze sprężynkami dociskowymi (6) sprzężony z zaciskowym pierścieniem (3) za pomocą kołka (10)jak i przez sprzęgłową tulejkę (11), ułożoną w cylindrycznym otworze (C) koszyka (5), która z jednej strony na swej ściance posiada dwa promieniowe wypusty (Y) ułożone suwliwie poosiowo w dwóch wklęsłych promieniowo wybraniach (X) na cylidrycznej powierzchni otworu (C) koszyka (5) a z drugiejstrony dwoma zagięciami (Z)swej ścianki ułożona jest w dwóch wybraniach (W) w kołnierzowej części przedniej uszczelniającej mieszka (2), przy czym na koszyk (5) nałożona jest oporowa osłonka (9) z podkładką (8) pod sprężynki dociskowe (6), która swym wewnętrznym kołnierzem jest dociśnięta do kołnierza części przedniej mieszka (2) i obejmuje cylindryczne obrzeże sprzęgłowej tulejki(11), zaś w otworach nieprzelotowych (0) koszyka (5) znajdują się podkładki (7) pod każdą sprężynką dociskową (6).Front rotary mechanical seal shafts, with a fixed slip ring associated with a rotary seal assembly in the form of a bellows a sealing ring having a flanged front portion seal pressed against the fixed wear ring through the thrust ring and pressure springs, accordion middle section and flanged rear section mounted on the shaft by split clamping rings and screws, characterized in that in the rotary sealing unit (B) flanged front sealing part the bellows (2) is connected to the one on the swivel shaft (1) clamping ring (3) both through basket (5) with pressure springs (6) coupled with clamping ring (3) with the pin (10) and by the clutch sleeve (11) arranged in a cylindrical shape the opening (C) of the basket (5) which has one side on its side the wall has two radial projections (Y) arranged slidably axially in two radially concave recesses (X) on the cylindrical surface of the bore (C) basket (5) and on the other side with its two folds (Z) the walls are arranged in two recesses (W) in the flanged one the front sealing part of the bellows (2), at by which a resistance cover (9) is placed on the basket (5) with a washer (8) under the pressure springs (6), which the inner collar is pressed against the collar the front part of the bellows (2) and the cylindrical covers the rim of the coupling sleeve (11), and in the blind holes (0) of the basket (5) there are washers (7) underneath each compression spring (6).

Description

Przedmiotem wynalazku jest czołowe uszczelnienie mechaniczne obrotowych wałów, posiadające pierścień ślizgowy stały skojarzony z obrotowym zespołem uszczelniającym.The present invention relates to a mechanical face seal for rotating shafts having a wear ring associated with a rotating seal assembly.

W znanych czołowych uszczelnieniach mechanicznych obrotowych wałów zespół obrotowy uszczelnienia ma mieszek uszczelniający z kołnierzową częścią przednią uszczelniającą dociśniętą do pierścienia ślizgowego stałego poprzez pierścień oporowy i sprężynki dociskowe, harmonijkową część środkową i kołnierzową część tylnią mocowaną na wale przez dzielone zaciskowe pierścienie i śruby. Sprężynki dociskowe ułożone są w pierścieniu oporowym przy zastosowaniu zewnętrznego bandaża na te sprężynki, przy czym bandaż styka się z pierścieniem zaciskowym i osłania pierścień oporowy, który z kolei jest sprzężony z częścią uszczelniającą mieszka.In known rotary mechanical face seals, the seal rotating assembly has a bellows seal with a flanged seal face pressed against a fixed wear ring through a thrust ring and compression springs, an accordion center portion, and a flanged rear portion secured to the shaft by split clamp rings and bolts. The compression springs are positioned in the stop ring using an outer bandage for the springs, the bandage in contact with the clamp ring and covering the stop ring which in turn engages the sealing portion of the bellows.

W związku z powyższym taką konstrukcję uszczelnienia poza trudnym wykonaniem cechuje skomplikowana budowa i problematycznym jest wystarczające zabezpieczenie uszczelniacza mieszkowego i sprężynek dociskowych przed nadmiernym momentem skręcającym oraz gwałtownym wzrostem ciśnienia przy procesie uszczelniania.In connection with the above, such a seal structure, apart from being difficult to perform, is characterized by a complicated structure and it is problematic to sufficiently protect the bellows seal and pressure springs against excessive torque and sudden pressure increase during the sealing process.

Rozwiązanie podanego problemu uzyskano przez wynalazek, według którego w obrotowym zespole czołowego uszczelnienia kołnierzowego część przednia uszczelniająca mieszka połączona jest z ułożonym na obrotowym wale zaciskowym pierścieniem zarówno przez koszyk ze sprężynkami dociskowymi sprzężony z zaciskowym pierścieniem za pomocą kołka jak i poprzez sprzęgłową tulejkę ułożoną w cylindrycznym otworze koszyka, która z jednej strony na swej ściance posiada dwa promieniowe wypusty ułożone suwliwie poosiowo w dwóch wklęsłych promieniowo wybraniach na cylindrycznej powierzchni otworu koszyka, a z drugiej strony dwoma zagięciami swej ścianki ułożona jest w wybraniach kołnierzowej części przedniej mieszka. Przy tym na koszyk nałożona jest oporowa osłonka z podkładką pod sprężynki dociskowe, która swym wewnętrznym kołnierzem jest dociśnięta do kołnierza części przedniej mieszka i obejmuje cylindryczne obrzeże sprzęgłowej tulejki, zaś w otworach nieprzelotowych koszyka są podkładki pod każdą sprężynką dociskową.The solution to the above problem has been achieved by the invention, according to which in the rotary assembly of the flange face seal, the front sealing part of the bellows is connected to the ring arranged on the rotary pinch shaft, both through a cage with pressure springs coupled to the clamping ring by means of a pin and through a coupling sleeve arranged in a cylindrical bore. the basket, which on one side has on its wall two radial projections slidably arranged in two radially concave recesses on the cylindrical surface of the basket opening, and on the other side with two bends of its wall is arranged in the recesses of the flanged front part of the bellows. In this case, the cage is fitted with a support cover with a washer for pressure springs, which with its inner flange is pressed against the flange of the front part of the bellows and covers the cylindrical periphery of the coupling sleeve, and in the blind holes of the cage there are washers under each pressure spring.

Uszczelnienie według wynalazku ma przy prostej budowie niezawodne zabezpieczenie obracającego się uszczelniacza mieszkowego i sprężynek dociskowych przed nadmiernym momentemThe inventive seal reliably protects the rotating bellows seal and compression springs against excessive torque due to its simple construction.

165 598 skręcającym oraz gwałtownym wzrostem ciśnienia dzięki odciążeniu części harmonijkowej uszczelniacza mieszkowego i sprężynek dociskowych od działania momentu skręcającego lub wzrostu ciśnienia przy procesie uszczelniania.Due to the relief of the bellows part of the bellows seal and the compression springs from the twisting moment or pressure increase during the sealing process, it is caused by torsional and sudden pressure increase.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia przekrój przez uszczelnienie, fig. 2 - widok sprzęgłowej tulejki, fig. 3 - przekrój A-A z fig. 2, fig. 4 - widok koszyka i fig. 5 - przekrój A-A z fig. 4.The subject of the invention is shown in the embodiment on the drawing, in which fig. 1 shows a cross-section through a seal, fig. 2 - a coupling sleeve view, fig. 3 - section AA from fig. 2, fig. 4 - a basket view and fig. 5 - a cross-section. AA of Fig. 4.

Jak uwidoczniono na fig. 1 oraz na fig. 2 i fig. 4 czołowe uszczelnienie mechaniczne obracającego się wału 1 składa się ze stałego zespołu uszczelniającego A i z obrotowego zespołu uszczelniającego B, przy czym obrót zespołu B następuje dzięki zaciśnięciu na wale 1 kołnierzowej części tylnej mieszka 2 przez dwa dzielone zaciskowe pierścienie 3 śrubami 4. Dla odciążenia części środkowej uszczelniacza mieszkowego 2 i sprężynek dociskowych 6 od momentu skręcającego i wzrostu ciśnienia w obrotowym zespole uszczelniającym B kołnierzowa część przednia uszczelniająca mieszka 2 połączona jest z ułożonym na obrotowym wale 1 zaciskowym pierścieniem 3 zarówno poprzez koszyk 5 ze sprężynkami dociskowymi 6 sprzężony z zaciskowym pierścieniem 3 za pomocą koła 10 jak i przez sprzęgłową tulejkę 11 ułożoną w cylindrycznym otworze C koszyka 5, a która z jednej strony na swej ściance posiada dwa naprzeciwległe promieniowe wypusty Y ułożone suwliwie poosiowo w dwóch wklęsłych promieniowo wybraniach X na cylindrycznej powierzchni otworu C koszyka 5 a z drugiej strony dwoma naprzeciwległymi zagięciami Z swej ścianki ułożone jest w dwóch wybraniach W w kołnierzowej części przedniej uszczelniającego mieszka 2. Na koszyk 5 nałożona jest oporowa osłonka 9 z podkładką 8 pod sprężynki dociskowe 6, która swym wewnętrznym kołnierzem jest dociśnięta do kołnierza części przedniej mieszka 2 i obejmuje cylindryczne obrzeże sprzęgłowej tulejki 11.As shown in Fig. 1 and Fig. 2 and Fig. 4, the front mechanical seal of the rotating shaft 1 consists of a fixed sealing unit A and a rotating sealing unit B, the rotation of the unit B by clamping the flange part of the rear bellows on the shaft 1. 2 by two split clamping rings 3 by bolts 4. In order to relieve the middle part of the bellows seal 2 and the compression springs 6 from the twisting torque and pressure increase in the rotary sealing unit B, the flanged front part of the bellows 2 is connected to the clamping ring 3 placed on the rotary shaft 1, both through a basket 5 with pressure springs 6 coupled with the clamping ring 3 by means of a wheel 10 and through a clutch sleeve 11 arranged in the cylindrical opening C of the basket 5, and which on one side has on its wall two opposite radial projections Y slidably arranged axially in two concave radially recesses X on c on the cylindrical surface of the opening C of the basket 5, and on the other hand with two opposite bends Z of its wall, it is arranged in two recesses W in the flanged front part of the sealing bellows 2. The basket 5 is fitted with a stop plate 9 with a washer 8 for pressure springs 6, which has its inner flange pressed against the flange of the bellows front portion 2 and embraces the cylindrical periphery of the coupling sleeve 11.

Natomiast w otworach nieprzelotowych 0 koszyka 5 znajdują się podkładki 7 pod każdą sprężynką dociskową 6. Wymagana siła docisku między ślizgającymi się względem siebie elementami uszczelniającymi ustalona jest przez montażowe ustawienie zaciskowego pierścienia 3 z kołnierzową częścią tylną mieszka 2 na wale 1 i uzależniona od charakterystyki i ilości sprężynek dociskowych 6. Uwidoczniona szerzej na fig. 2 i fig. 3 sprzęgłowa tulejka 11 swymi promieniowymi wypustami Y ułożona jest suwliwie poosiowo nie na całej długości wklęsłych promieniowo wybraniach X cylindrycznej powierzchni otworu C koszyka 5, przez co umożliwione jest prawidłowe ustawienie i korekcja położenia kołnierzowej części tylnej koszyka 5 na wale 1 w zależności od potrzeb eksploatacyjnych.On the other hand, in the blind holes 0 of the basket 5 there are washers 7 under each pressure spring 6. The required pressure force between the sealing elements sliding relative to each other is determined by the assembly positioning of the clamping ring 3 with the flanged rear part of the bellows 2 on the shaft 1 and depends on the characteristics and quantity of the pressure springs 6. The clutch sleeve 11, shown in more detail in Fig. 2 and Fig. 3, is slidably aligned with its radial projections Y, not along the entire length of the radially concave recesses X of the cylindrical surface of the hole C of the basket 5, which enables correct positioning and correction of the position of the flange the rear part of the basket 5 on the shaft 1 depending on the operational needs.

Na figurze 4 i figurze 5 uwidoczniono koszyk 5 z lepszym zobrazowaniem rozmieszczenia 16 otworów 0 pod sprężynki dociskowe 6 i usytuowania otworu 01 pod kołek 10 oraz dwóch wklęsłych promieniowo wybrań X w cylindrycznym otworze C koszyka 5.4 and 5 show the basket 5 with a better illustration of the arrangement of 16 holes 0 for pressure springs 6 and the position of the hole 01 for the pin 10 and two radially concave recesses X in the cylindrical hole C of the basket 5.

Fg 5Fg 5

Fig.2 Fig.3Fig. 2 Fig. 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 10 000 złPrice: PLN 10,000

Claims

Patent claim

Mechanical face seal for rotating shafts, with a fixed slip ring associated with a rotary seal assembly in the form of a bellows seal, having a flanged seal face pressed against a fixed wear ring via a thrust ring and compression springs, a pleated center section and a flanged rear section secured to the shaft by split clamps rings and bolts, characterized in that in the rotary sealing unit (B) the flanged front sealing part of the bellows (2) is connected to the clamping ring (3) placed on the rotary shaft (1), both through a basket (5) with pressure springs (6) coupled with the clamping ring (3) by means of a pin (10) and by a coupling sleeve (11), placed in the cylindrical bore (C) of the basket (5), which on one side has two radial projections (Y) arranged slidably on its wall axially in two concave radially recesses (X) on the cylindrical surface of the holes oru (C) of the basket (5) and on the other side, with two bends (Z) of its wall, it is placed in two recesses (W) in the flanged part of the front sealing bellows (2), with a retaining cover (9) placed on the basket (5) with the washer (8) for the pressure springs (6), which with its inner flange is pressed against the flange of the front part of the bellows (2) and covers the cylindrical rim of the coupling sleeve (11), while the blind holes (0) of the cage (5) have washers (7) under each compression spring (6).