PL209193B1 - Element, umieszczany na wale maszyny przepływowej, określający szczelinę dla ograniczenia przejścia czynnika przepływowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest element, umieszczany na wale maszyny przepływowej, określający szczelinę dla ograniczenia przejścia czynnika przepływowego.

Z opisu US 4 451 048 jest znane uszczelnienie wału dla turbin o bardzo dużych ilościach obrotów, którego pierścień uszczelniający, wykonany z materiału z węgla i posiadający osiowe powierzchnie czołowe współpracuje z metalicznym, odprowadzającym ciepło pierścieniem.

Z opisu US 3 477 385 jest znane uszczelnienie labiryntowe, zestawione z wielu, jednakowo ukształtowanych pierścieni, mających w przekroju poprzecznym kształt litery L. Umieszczone jeden za drugim pierścienie tworzą szczelinę uszczelniającą, która jest podobna do kształtu mieszka falistego. Pierścienie są wykonane z trwałego materiału metalowego i wymagają ściśle określonego odstępu szczelinowego, aby móc utworzyć pomiędzy nimi obniżającą ciśnienie szczelinę dławiącą, względnie przestrzeń. Dodatkowo jest wymagane uszczelnienie w postaci pierścienia uszczelniającego wał.

Z opisów DE 100 38 586 A1 i DE 100 62 204 A1 jest znany element z częścią w rodzaju tulei, umieszczoną na wale maszyny przepływowej, który na swoim obwodzie zewnętrznym posiada wybranie dla pierścienia, przy czym podczas pracy maszyny przepływowej pierścień jest częściowo otoczony na swoich powierzchniach czołowych przez kołowo-pierścieniowe ścianki wybrania i tworzy z nimi odpowiednio osiową szczelinę, a z dnem wybrania tworzy promieniową szczelinę. Pierścień jest osadzony z zamknięciem ciernym w otaczającej ścianie. W pierwszym opisie tak ukształtowany element służy jako tłok odciążający w urządzeniu wyrównującym nacisk poosiowy, a w drugim jako tuleja uszczelniająca w uszczelnieniu wału. Wspólną cechą obu przypadków zastosowania jest to, że został zastosowany szczelinowy pierścień elastyczny, który podczas pracy maszyny przepływowej, wskutek powstającego ciśnienia, zostaje nieznacznie rozszerzany, a tym samym dociskany do wewnętrznej ścianki obudowy i w ten sposób unieruchomiony.

W przypadku pierścieni wykonanych z miękkiego materiału plastycznego powstaje taki problem, że wskutek obciążającego je ciśnienia, pierścienie te swoją strefą brzegową są stopniowo wtłaczane jednym bokiem w szczelinę między umieszczonym na wale tłokiem, względnie tuleją, a otaczającym otworem obudowy. Wskutek tego pierścień podlega zwiększonemu zużyciu i powstaje zagrożenie nieszczelnością.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie elementu, umieszczonego na wale maszyny przepływowej, który umożliwiałby wyeliminowanie wspomnianego zużycia i przedłużenie żywotności pierścienia.

Zadanie to według wynalazku zostało rozwiązane dzięki temu, że pierścień jest wykonany z mię kkiego, plastycznego materiał u, a w ś cianie jest utworzone wybranie, które otacza, wolne od ścianek części, w rodzaju tulei, powierzchnie czołowe pierścienia, przy czym jedno z bocznych ograniczeń wybrania jest utworzone za pomocą rurowej części, połączonej rozłącznie ze ścianą.

Korzystnie naprzeciwległa wobec rurowej części ścianka wybrania w części, w rodzaju tulei, jest utworzona przez połączony z nią rozłącznie pierścień ograniczający.

Według wynalazku pierścień stanowi elastyczny pierścień, podzielony osiowo przebiegającą szczeliną, umieszczony w wybraniu części, który podczas pracy maszyny przepływowej jest osadzony z zamknię ciem ciernym w otaczają cej ś cianie, albo pierś cień stanowi zamknię ty pierś cień , osadzony z zamknię ciem ciernym w otaczają cej ś cianie.

Korzystnie ściana otaczająca pierścień jest utworzona z tulei, mocowanej nieobrotowo i nieprzesuwnie w obudowie maszyny przepływowej.

Zgodnie z wynalazkiem element jest ukształtowany jako gotowa do montażu wkładka.

Dzięki ukształtowaniu według wynalazku, pierścień jest zamknięty ze wszystkich stron, a więc nie pozostaje żadna szczelina, do której mógłby wsunąć się pierścień, a wykonanie pierścienia z materiału zdolnego do płynięcia umożliwia, przy jego wzdłużnym przecięciu, przesuwanie poprzez jedną z bocznych ścian części, w rodzaju tulei, do wybrania, w celu ostatecznego umieszczenia.

Natomiast, w celu umieszczenia zamkniętego pierścienia w wybraniu jest zastosowany dodatkowy pierścień ograniczający, mocowany rozłączalnie do ściany.

Jest oczywiste, że w ten sposób można również zamontować elastyczny pierścień, przedzielony wzdłużną szczeliną.

Szczególna zaleta rozwiązania według wynalazku polega na tym, że cały element, włącznie z otaczającą ścianą, która w niniejszym przypadku jest również utworzona przez tuleję, może być poza maszyną przepływową składany z oddzielnie wytworzonych części do postaci gotowej do montażu wkładki.

Element według wynalazku korzystnie jest stosowany przede wszystkim jako urządzenie wyrównujące nacisk poosiowy lub jako uszczelnienie wału.

PL 209 193 B1

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w dwóch przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia element ukształtowany jako montowaną wkładkę, z pierścieniem elastycznym, podzielonym w kierunku osiowym za pomocą szczeliny, w przekroju, a fig. 2 - wkładkę, odpowiadającą w znacznym stopniu wkładce przedstawionej na fig. 1, z zamkniętym pierścieniem, w przekroju.

Wkładki, przedstawione na fig. 1 i 2, służą jako tłoki odciążające w urządzeniach wyrównujących nacisk poosiowy, względnie jako uszczelnienie wału.

Wspólną częścią obu postaci wykonania jest tuleja 1, umieszczona nieobrotowo i nieprzesuwnie w nie przedstawionej obudowie pompy wirnikowej. Na nie przedstawionym wale pompy wirnikowej jest umieszczony element w rodzaju tulei, przykładowo jako tłok 2 lub 3.

Tłok 2 w postaci wykonania według fig. 1 posiada wybranie 4, w którym osadzony jest pierścień tłokowy 5. Pierścień tłokowy 5 jest wykonany z materiału elastycznego i jest podzielony przez nie przedstawioną osiowo przebiegającą szczelinę. Elastyczność i podział osiowy pierścienia tłokowego 5 umożliwiają jego nasunięcie za ściankę boczną 6 tłoka i wsunięcie do wybrania 4. Na powierzchni wkładki, naprzeciwległej wobec ścianki bocznej 6, umieszczony jest rurowy pierścień mocujący 7, który po połączeniu tłoka 2 i pierścienia tłokowego 5 jest osadzony w tulei 1 i zamocowany za pomocą śrub 8 na tulei 1. Pierścień mocujący 7 działa po pierwsze jako element zestawiający wkładkę, a po drugie uniemożliwia rozszerzenie się pierścienia tłokowego 5 do obszaru między tłokiem 1 a tuleją 2, dzięki czemu wyeliminowane jest stopniowe zużycie w obszarze szczeliny.

Tłok 3 w postaci wykonania według fig. 2, posiada odsadzenie 9, na które jest nasunięty zamknięty pierścień tłokowy 10. W celu uzyskania pełnego wybrania, w którym utrzymywany jest pierścień tłokowy 10, na zewnętrznej powierzchni tłoka 3, a więc naprzeciw pierścienia mocującego 7, umieszczony jest pierścień ograniczający 12, zamocowany za pomocą śrub 11 na tłoku 3. Pierścień mocujący 7 i śruby 8 odpowiadają postaciom wykonania według fig. 1.

Możliwa jest odmiana postaci wykonania, w której zamiast gotowej do wbudowania wkładki stosuje się tuleję, zamocowaną w obudowie maszyny przepływowej, która dopiero w obudowie jest połączona z pozostałymi częściami elementu. Również w przypadku tej postaci wykonania, która wydaje się mniej korzystna, wynalazek jest wykorzystany w takim samym stopniu.

Budowa elementu według wynalazku do uszczelnienia wału jest w zasadzie taka sama, jak w przypadku objaśnionych powyżej urządzeń odciążających, pomimo, że służy do innego celu.

Claims (6)

1. Element, umieszczany na wale maszyny przepływowej, określający szczelinę dla ograniczonego przejścia czynnika przepływowego, zawierający część w rodzaju tulei, umieszczoną na wale maszyny przepływowej, która na swoim obwodzie zewnętrznym posiada wybranie dla pierścienia, przy czym podczas pracy maszyny przepływowej pierścień jest częściowo otoczony na swoich powierzchniach czołowych przez kołowo-pierścieniowe ścianki wybrania, z którymi tworzy odpowiednio osiową szczelinę, a z dnem wybrania tworzy promieniową szczelinę i jest osadzony z zamknięciem ciernym w ścianie, otaczającej pierścień, znamienny tym, że pierścień (5, 10) jest wykonany z miękkiego, plastycznego materiału, a w ścianie (1) jest utworzone wybranie, które otacza, wolne od ścianek części w rodzaju tulei, powierzchnie czołowe pierścienia (5, 10), przy czym jedno z bocznych ograniczeń wybrania (4, 9) jest utworzone za pomocą rurowej części (7), połączonej rozłącznie ze ścianą (1).

2. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że naprzeciwległa wobec rurowej części (7) ścianka wybrania (9) w części (3) w rodzaju tulei jest utworzona przez pierścień ograniczający (12), połączony rozłącznie z częścią (3) w rodzaju tulei.

3. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścień (5) stanowi elastyczny pierścień, podzielony osiowo przebiegającą szczeliną, umieszczony w wybraniu (4) części (2), który podczas pracy maszyny przepływowej jest osadzony z zamknięciem ciernym w otaczającej ścianie (1).

4. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że pierścień (10) stanowi sztywny pierścień, osadzony z zamknięciem ciernym w otaczającej ścianie (1).

5. Element według zastrz. 1 albo 3 albo 4, znamienny tym, że ściana (1) otaczająca pierścień (5, 10) jest utworzona z tulei (1), mocowanej nieobrotowo i nieprzesuwnie w obudowie maszyny przepływowej.

6. Element według zastrz. 1, znamienny tym, że element jest ukształtowany jako gotowa do montażu wkładka.