PL205433B1 - Podwójne uszczelnienie czołowe - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest podwójne uszczelnienie czołowe służące do uszczelniania elementów maszyn wirnikowych.

Znane jest z opisu patentowego PL 191 237 dwustronne uszczelnienie czołowe służące do uszczelniania elementów maszyn i urządzeń w ruchu obrotowym zawierające dzieloną obudowę oraz dwa pierścienie ślizgowe przylegające do powierzchni czołowych kołnierza na wale. W elementach dzielonej obudowy uszczelnienie posiada gniazda, w których osadzone są przesuwnie pierścienie ślizgowe dociskane sprężonym gazem doprowadzonym kanałami do wspomnianych gniazd.

W opisanym rozwiązaniu brak jest docisku wstępnego pierścieni ślizgowych uszczelniających do powierzchni kołnierza wału, który jednocześnie pełni funkcję obrotowego pierścienia uszczelniającego stosowanego w klasycznych uszczelnieniach czołowych oraz występuje brak zabezpieczenia pierścieni ślizgowych przed ruchem obrotowym, który może być wywołany przez siłę tarcia występującą między tymi pierścieniami a kołnierzem wału.

Brak docisku wstępnego, w przypadku spadku ciśnienia sprężonego gazu poniżej pewnej dopuszczalnej wartości, może doprowadzić do utraty szczelności w wyniku działania ciśnienia cieczy uszczelnianej. Ponadto, nawet gdy uszczelnienie nie pracuje tzn. wartość ciśnienia cieczy uszczelnianej wynosi zero i wartość ciśnienia gazu wynosi zero, pierścień ślizgowy powinien być dociśnięty do powierzchni kołnierza aby uniemożliwić dostawanie się do przestrzeni tarcia zanieczyszczeń pogarszających pracę uszczelnienia.

Jeżeli siła tarcia między kołnierzem a poszczególnymi pierścieniami ślizgowymi będzie większa niż siła tarcia między uszczelnieniami wtórnymi, tj. pierścieniami typu „O a pierścieniami ślizgowymi wystąpi obrót tych ostatnich, co przyczyni się do uszkodzenia uszczelnień wtórnych i w konsekwencji utraty szczelności.

Znane są również uszczelnienia czołowe, w których pierścień ślizgowy i przeciwpierścień dociśnięte są do siebie powierzchniami ślizgowymi za pomocą elementów sprężystych stałą siłą. Tego typu rozwiązanie, w przypadku wystąpienia małego ciśnienia cieczy uszczelnianej może być przyczyną większego zużycia pierścieni.

Uszczelnienie czołowe, służące do uszczelniania elementów obrotowych maszyn wirnikowych zawierające dzieloną obudowę oraz dwa pierścienie ślizgowe przylegające do powierzchni czołowych kołnierza na wale umieszczone w gniazdach dzielonej obudowy, do których to gniazd doprowadzony jest kanałami sprężony gaz, według wynalazku charakteryzuje się tym, że w gniazdach elementów dzielonej obudowy ma zamontowane elementy sprężyste, które dociskają pierścienie ślizgowe do powierzchni czołowych kołnierza wału. W elementach dzielonej obudowy ma osadzone elementy, korzystnie w postaci kołków blokujące obrót pierścieni ślizgowych względem elementów obudowy. Elementy blokujące znajdują się w gniazdach i tworzą z pierścieniami ślizgowymi połączenie ruchowe umożliwiające wykonywanie przez te pierścienie ruchu posuwisto-zwrotnego, natomiast uniemożliwiające wykonanie ruchu obrotowego.

Korzystnie, siła dociskająca elementów sprężystych stanowi od 5% do 25% wartości maksymalnej siły wywoływanej przez sprężony gaz dopływający do gniazd uszczelnienia.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia zapewnienie szczelności poprzez docisk wstępny pierścieni ślizgowych do kołnierza wału za pomocą elementów sprężystych umieszczonych w gniazdach elementów dzielonej obudowy nawet w przypadku, gdy ciśnienie sprężonego powietrza zmniejszy się do wartości mniejszej od dopuszczalnej. Daje także możliwość zabezpieczenia przed niepożądanym ruchem pierścieni ślizgowych w kierunku kątowym w przypadku, gdy siła tarcia między tymi pierścieniami a kołnierzem wału jest większa niż siła tarcia miedzy tymi pierścieniami a uszczelnieniami typu „O.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym podwójne uszczelnienie czołowe w przekroju osiowym.

Kołnierz 1 wału pełniący taką samą funkcję jak pierścień obrotowy w klasycznym mechanicznym uszczelnieniu czołowym usytuowany jest między elementami 2 i 3 dzielonej obudowy tak, aby mógł wykonywać ruch obrotowy. Do czołowych powierzchni kołnierza 1, który w trakcie pracy maszyny wirnikowej wykonuje ruch obrotowy, przylegają pierścienie ślizgowe 4 i 5 osadzone w gniazdach 9 elementów 2 i 3 obudowy tak, aby mogły wykonywać niewielki ruch posuwisto-zwrotny względem tych elementów. Pierścienie ślizgowe uszczelnione są względem obudowy pierścieniami 8 typu „O oraz dociskane do powierzchni czołowych kołnierza siłą pochodzącą od elementów sprężystych 12 i 13

PL 205 433 B1 oraz siłą wywołaną sprężonym gazem doprowadzonym do gniazd 9 kanałami 6 i 7. Pierścienie ślizgowe zabezpieczone są przed możliwością wykonania ruchu obrotowego za pomocą elementów 10 i 11 w postaci kołków, w ten sposób, że elementy te mocowane są trwale w dzielonej obudowie, natomiast pierścienie ślizgowe 4 i 5 mają możliwość wykonywania względem elementów blokujących 10 i 11 ruchu posuwisto-zwrotnego. Dzielone obudowy 2 i 3 są uszczelnione pierścieniem 14 typu „O.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Podwójne uszczelnienie czołowe, służące do uszczelniania elementów obrotowych maszyn wirnikowych zawierające dzieloną obudowę oraz dwa pierścienie ślizgowe przylegające do powierzchni czołowych kołnierza na wale umieszczone w gniazdach dzielonej obudowy, do których to gniazd doprowadzony jest kanałami sprężony gaz, znamienne tym, że w gniazdach (9) elementów (2) i (3) dzielonej obudowy ma zamontowane elementy sprężyste (12) i (13), które dociskają pierścienie ślizgowe (4) i (5) do powierzchni czołowych kołnierza (1) wału.
2. 2. Podwójne uszczelnienie czołowe według zastrz. 1, znamienne tym, że w elementach (2) i (3) dzielonej obudowy ma osadzone elementy (10, 11), korzystnie w postaci kołków, blokujące obrót pierścieni ślizgowych (4) i (5) względem elementów obudowy (2, 3).
3. 3. Podwójne uszczelnienie czołowe według zastrz. 1, znamienne tym, że siła dociskająca elementów sprężystych (12, 13) stanowi od 5% do 25% wartości maksymalnej siły wywoływanej przez sprężony gaz dopływający do gniazd (9).