PL218969B1

PL218969B1 - Gland with the balanced distribution of pressure contacts

Info

Publication number: PL218969B1
Application number: PL388579A
Authority: PL
Inventors: Włodzimierz Ochoński; Wiktor Rupeta
Original assignee: Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanisława Staszica W Krakowie
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2015-02-27

Description

Przedmiotem wynalazku jest dławnica z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych, znajdująca zastosowanie do uszczelniania elementów maszyn i urządzeń np. trzpieni zaworów i zasuw, wałów pomp wirowych.The subject of the invention is a stuffing box with an even distribution of contact pressures, used for sealing machine and device elements, e.g. valve and gate stems, shafts of centrifugal pumps.

Z opisu patentowego US4177998 (fig. 2 i fig. 3) znane jest uszczelnienie dławnicowe trzpienia zaworu z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych, w którym wewnątrz pakietu uszczelniającego umieszczony jest pierścień rozstawczy, złożony z dwóch przesuwnych tulejek. Poprzez doprowadzenie pod ciśnieniem z zewnątrz smaru plastycznego do dławnicy, następuje rozsunięcie obu części pierścienia rozstawczego, co powoduje dodatkowy docisk osiowy w pakiecie uszczelniającym oraz wyrównanie nacisków stykowych (promieniowych) w uszczelnieniu.From the patent description US4177998 (Fig. 2 and Fig. 3) a gland packing for a valve stem with an even distribution of contact pressures is known, in which a spacer ring consisting of two sliding sleeves is placed inside the sealing package. By applying external pressure of plastic grease to the stuffing box, both parts of the lantern ring move apart, which causes additional axial pressure in the sealing package and equalization of contact (radial) pressures in the seal.

Znana jest z opisu patentowego US 6161838 dławnica wielostopniowa z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych, w której pakiet uszczelniający umieszczony w komorze dławnicowej, złożony jest z szeregu metalowych pierścieni nośnych, elastomerowych pierścieni wargowych oraz sprężyn dociskowych o pierścieniowym przekroju poprzecznym.A multi-stage gland with an even distribution of contact pressures is known from the US patent description 6,161,838, in which the sealing packet placed in the stuffing box is composed of a series of metal support rings, elastomeric lip rings and compression springs with an annular cross-section.

Z polskiego opisu patentowego 144 448 znana jest dławnica wielosegmentowa, której istotą jest to, że dławnica jest podzielona na szereg stopni, przy czym każdy ze stopni stanowi połączone ze sobą gwintowo dwa dławiki i dwa pierścienie uszczelniające, z których każdy jest zaciśnięty pomiędzy powierzchnią czołową jednego dławika i powierzchnią wewnętrzną kołnierza dławika drugiego. Z polskiego opisu patentowego 145 504 znana jest dławnica wielostopniowa z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych, składająca się z szeregu stopni zaciśniętych dławikiem zewnętrznym, przy czym każdy ze stopni stanowi pierścień metalowy z otwartym po stronie dławika zewnętrznego gniazdem osadczym pierścienia uszczelniającego o prostokątnym przekroju poprzecznym usytuowanym po stronie elementu uszczelniającego i z gniazdem osadczym pierścienia uszczelniającego o kołowym przekroju poprzecznym usytuowanym po stronie ściany komory dławnicowej, przy czym, każdy pierścień uszczelniający jest usytuowany na podkładce regulacyjnej dociskanej do pierścienia uszczelniającego sprężynami umieszczonymi w przynależnych im gniazdach, wykonanych w pierścieniu metalowym, a ponadto powierzchnia dociskowa dławika zewnętrznego oraz każdego pierścienia metalowego stykającego się z następnym pierścieniem metalowym jest wyposażona w występ pierścieniowy o średnicy zewnętrznej równej średnicy zewnętrznej pierścienia uszczelniającego.A multi-segment gland is known from the Polish patent specification 144 448, the essence of which is that the gland is divided into a series of stages, each stage being two glands and two sealing rings threaded together, each clamped between the face of one the gland and the inside surface of the gland flange of the second gland. From the Polish patent specification 145 504 there is known a multi-stage gland with an even distribution of contact pressures, consisting of a series of stages clamped with an external gland, each stage being a metal ring with an open sealing ring seat on the side of the outer gland with a rectangular cross-section situated on the side of the sealing element and with the seating of the sealing ring with a circular cross-section situated on the side of the wall of the stuffing box, each sealing ring being positioned on an adjusting washer pressed against the sealing ring by springs placed in their respective seats, made in the metal ring, and the thrust surface of the gland the outer diameter and each metal ring in contact with the following metal ring is provided with an annular projection with an outer diameter equal to the outer diameter of the ring sealing shadow.

Dławnica o wyrównanym rozkładzie nacisków stykowych znana z polskiego opisu patentowego 163176 złożona jest z szeregu miękkich pierścieni uszczelniających umieszczonych w komorze dławnicowej i dociśniętych dławikiem, przy czym pomiędzy każdymi dwoma sąsiednimi pierścieniami uszczelniającymi znajduje się para pierścieniowych magnesów trwałych, spolaryzowanych osiowo i usytuowana względem siebie biegunami jednoimiennymi.A stuffing box with an even distribution of contact pressures, known from the Polish patent specification 163176, consists of a series of soft sealing rings placed in the stuffing box and pressed with a gland, while between each two adjacent sealing rings there is a pair of annular permanent magnets, axially polarized and arranged with identical poles to each other. .

Istota dławnicy według wynalazku zawierającej pakiet uszczelniający w postaci szeregu miękkich pierścieni, umieszczonych w komorze dławnicowej i dociśniętych dławikiem polega na tym, że w komorze znajduje się tuleja kołnierzowa usytuowana pomiędzy pakietem pierścieni uszczelniających a ścianą komory, przy czym kołnierz tulei skierowany jest w stronę powierzchni wału, a po jego obu stronach znajdują się pierścienie uszczelniające, dociskane pierścieniami oporowymi, przy czym jeden pierścień, nieruchomy znajduje się na dnie komory, a drugi przesuwny umieszczony jest pod dławikiem.The essence of the stuffing box according to the invention, which includes a sealing package in the form of a series of soft rings, placed in the stuffing box and tightened with the gland, consists in the fact that in the chamber there is a flanged sleeve located between the packet of sealing rings and the chamber wall, with the sleeve flange facing the shaft surface and on both sides of it there are sealing rings, tightened with thrust rings, one fixed ring is located at the bottom of the chamber, and the other sliding one is placed under the gland.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dławnicę w stanie złożonym bez docisku dławika, a fig. 2 - dławnicę w stanie zmontowanym z dociśniętym dławikiem.The subject of the invention is illustrated in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the stuffing box in the assembled state without clamping of the gland, and fig.

W komorze dławnicy umieszczony jest pakiet uszczelniający (5) w postaci szeregu miękkich pierścieni, dociśniętych dławikiem (3) oraz tuleja kołnierzowa (4) usytuowana pomiędzy pakietem pierścieni uszczelniających (5) a ścianą obudowy (2), przy czym kołnierz (4a) tulei skierowany jest w stronę powierzchni wału (1), a pierścienie uszczelniające znajdują się po jego obu stronach i dociskane są pierścieniami oporowymi (6) i (7), przy czym pierścień (6) nieruchomy znajduje się na dnie komory, a drugi (7) przesuwny umieszczony jest pod dławikiem (3). Powierzchnie kołnierza (4a) oraz powierzchnie dociskowe pierścieni oporowych (6) i (7) są wykonane z pochyleniem, co korzystnie wpływa na zwiększenie docisków stykowych (promieniowych) pierścieni uszczelniających do powierzchni wału. Tuleja (4) i pierścienie oporowe (6) i (7) są uszczelnione względem ścian komory dławnicowej za pomocą pierścieni uszczelniających (8) typu „O.In the stuffing box there is a sealing packet (5) in the form of a series of soft rings tightened with the gland (3) and a collar sleeve (4) between the packet of sealing rings (5) and the housing wall (2), with the sleeve collar (4a) facing is towards the surface of the shaft (1), and the sealing rings are located on both sides of it and are pressed by the thrust rings (6) and (7), with the fixed ring (6) at the bottom of the chamber and the second (7) sliding is placed under the throttle (3). The surfaces of the flange (4a) and the pressure surfaces of the thrust rings (6) and (7) are inclined, which has a positive effect on increasing the contact (radial) pressure of the sealing rings to the shaft surface. The sleeve (4) and the thrust rings (6) and (7) are sealed against the walls of the stuffing box by means of O-rings (8).

PL 218 969 B1PL 218 969 B1

W warunkach eksploatacji dławnicy, poprzez dociśnięcie dławika (3) następuje przemieszczenie tulei (4), co powoduje dodatkowy docisk osiowy pakietu pierścieni uszczelniających (5) przez kołnierz (4a) i pierścienie oporowe (6) i (7) umieszczone jeden na dnie komory, drugi pod dławikiem.In the operating conditions of the stuffing box, by pressing the gland (3), the sleeve (4) is displaced, which causes additional axial pressure of the packet of sealing rings (5) through the flange (4a) and the thrust rings (6) and (7) located at the bottom of the chamber, the second under the gland.

Na skutek odkształcenia pierścieni uszczelniających w pakiecie (5) powstają na powierzchni wału (1) równomiernie rozłożone naciski stykowe (promieniowe), dzięki czemu uzyskuje się zwiększenie szczelności dławnicy.Due to the deformation of the sealing rings in the package (5), evenly distributed contact (radial) pressure is created on the surface of the shaft (1), which increases the tightness of the stuffing box.

Wykaz oznaczeń na rysunkuList of symbols in the drawing

1. wał1st shaft

2. obudowa2nd housing

3. dławik3. choke

4. tuleja kołnierzowa4. Collar sleeve

4a kołnierz4a collar

5. pakiet pierścieni uszczelniających5. Pack of sealing rings

6. pierścień oporowy6. thrust ring

7. “7. "

8. pierścień uszczelniający typu „O8. O-ring

Claims

A stuffing box with an even distribution of contact pressures, containing a sealing package in the form of a series of soft rings, placed in the stuffing box and pressed with a gland, characterized in that the chamber has a flanged sleeve (4) located between the packet of sealing rings (5) and the housing wall (2) ), with the sleeve flange (4a) facing the surface of the shaft (1), and on both sides of it there are packet sealing rings (5), tightened with support rings (6) and (7), with one ring, stationary is located at the bottom of the chamber, and the second sliding one is located under the throttle (3).