RU176575U1 - SHAFT SEAL - Google Patents
SHAFT SEAL Download PDFInfo
- Publication number
- RU176575U1 RU176575U1 RU2017124622U RU2017124622U RU176575U1 RU 176575 U1 RU176575 U1 RU 176575U1 RU 2017124622 U RU2017124622 U RU 2017124622U RU 2017124622 U RU2017124622 U RU 2017124622U RU 176575 U1 RU176575 U1 RU 176575U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- friction ring
- shaft
- movable
- retaining rings
- ring
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
Landscapes
- Mechanical Sealing (AREA)
Abstract
Настоящая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к конструкциям торцевого уплотнения вала. Торцевое уплотнение вала содержит подвижное кольцо трения, неподвижное кольцо трения, эластомерную втулку, выполненную со сквозным отверстием для расположения вала, два бандажных кольца, снабженных зубьями, пружину сжатия, установленную между бандажными кольцами, прижимную шайбу для фиксации неподвижного кольца трения, в подвижном кольце трения, по его наружному диаметру, выполнена канавка, бандажные кольца выполнены с удлинёнными буртиками, при этом подвижное и неподвижное кольца трения выполнены из сплава литого карбида вольфрама с медью. Торцевое уплотнение вала обладает повышенной надежностью и увеличенным сроком эксплуатации. 7 з.п. ф-лы, 5 фиг.This utility model relates to the field of mechanical engineering, namely, to shaft seal designs. The shaft mechanical seal contains a movable friction ring, a fixed friction ring, an elastomeric sleeve made with a through hole for the shaft, two retaining rings provided with teeth, a compression spring installed between the retainer rings, a pressure washer for fixing the stationary friction ring, in the movable friction ring , on its outer diameter, a groove is made, the retaining rings are made with elongated flanges, while the movable and fixed friction rings are made of an alloy of cast tungsten carbide with copper. The mechanical shaft seal has increased reliability and extended service life. 7 c.p. f-ly, 5 Fig.
Description
Область техникиTechnical field
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к конструкциям торцевых уплотнений вала. The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to the designs of mechanical shaft seals.
Уровень техникиState of the art
Известно торцевое уплотнение вала, включающее расположенные на валу упорное кольцо и подвижное кольцо трения с цилиндрическими расточками, обращёнными друг к другу, размещённую между ними осевую цилиндрическую пружину с поджатыми и нешлифованными крайними витками, передающую крутящий момент от упорного кольца к подвижному кольцу трения и поджимающую его к неподвижному, установленному в корпусе, а также манжеты из эластичного материала, установленные в цилиндрические расточки упорного кольца и подвижного кольца трения с возможностью взаимодействия их с последними и крайними витками осевой пружины (патент RU № 2095668 С1, МПК: F16J 15/34, опубликовано 10.11.1997, Акционерное общество «Машиностроительный завод»).A mechanical shaft seal is known, including a thrust ring and a movable friction ring located on the shaft with cylindrical bores facing each other, an axial cylindrical spring placed between them with pinched and unpolished end turns, transmitting torque from the thrust ring to the movable friction ring and compressing it to a fixed one installed in the housing, as well as cuffs made of elastic material, mounted in cylindrical bores of the thrust ring and the movable friction ring with the possibility of their interaction with the last and extreme turns of the axial spring (patent RU No. 2095668 C1, IPC: F16J 15/34, published 10.11.1997, Joint-Stock Company Machine-Building Plant).
Недостатком указанного решения является одновременное выполнение пружиной трёх функций: 1) обеспечение поджатия подвижного кольца трения к неподвижному, 2) обеспечение передачи крутящего момента подвижному кольцу трения от упорного кольца, 3) обеспечение необходимой герметизации по валу путём вдавливания манжет из эластичного материала в цилиндрические расточки упорного кольца и подвижного кольца трения за счёт радиальной нагрузки, создаваемой при сборке поджатыми и нешлифованными крайними витками пружины.The disadvantage of this solution is the simultaneous fulfillment by the spring of three functions: 1) ensuring the tension of the moving friction ring to the stationary one, 2) the transmission of torque to the moving friction ring from the thrust ring, 3) the necessary sealing on the shaft by pressing the cuffs from elastic material into the cylindrical bores of the thrust rings and a movable friction ring due to the radial load created during assembly by tightened and unpolished extreme turns of the spring.
Наиболее близким известным техническим решением (прототипом) является опорно нажимной узел торцевого уплотнения вала (патент RU 167 896 U1, МПК : F16J 15/34, опубликовано 11.01.2017, Общество с ограниченной ответственностью ПК « Ремэлектропромнефть»).The closest known technical solution (prototype) is the support pressure unit of the mechanical shaft seal (patent RU 167 896 U1, IPC: F16J 15/34, published January 11, 2017, Limited liability company PK Remelectropromneft).
Узел содержит выполненную из эластомера втулку с осевым сквозным отверстием для расположения в нем вала. На наружных поверхностях втулки выполнены два кольцевых бурта. На одном торце втулки выполнена кольцевая выемка, в которой установлено уплотнительное кольцо. Узел также содержит два бандажных кольца, выполненных из металла, и цилиндрическую пружину сжатия, установленную между бандажными кольцами. Бандажные кольца снабжены зубьями. The assembly comprises a sleeve made of elastomer with an axial through hole for positioning the shaft therein. On the outer surfaces of the sleeve made two ring collars. An annular recess is made at one end of the sleeve, in which a sealing ring is installed. The assembly also contains two retaining rings made of metal, and a cylindrical compression spring installed between the retaining rings. The retaining rings are equipped with teeth.
Недостатки данного технического решения заключаются в том, что вращательный момент от ведущего элемента, жёстко связанного с валом, к ведомому элементу передаётся через пружину, металлические бандажные кольца, эластомерную втулку, в которую вставлено уплотнительное кольцо, зафиксированное только эластомерной втулкой, что не позволяет надёжно закрепить уплотнительное кольцо во втулке, на которое непосредственно передаётся крутящий момент от вала.The disadvantages of this technical solution are that the torque from the driving element, rigidly connected to the shaft, is transmitted to the driven element through a spring, metal retaining rings, an elastomer sleeve, into which a sealing ring is inserted, fixed only by an elastomer sleeve, which does not allow reliable fixing O-ring in the sleeve, which directly transfers the torque from the shaft.
В указанных выше технических решениях пружины испытывают значительные нагрузки, подвижные уплотнительные кольца подвержены смещениям, не обеспечивается достаточная жесткость передачи вращательного момента от вала на подвижное уплотнительное кольцо, рабочие поверхности уплотнительных колец подвержены перегреву и разрушению, что приводи к преждевременному выходу из строя торцевого уплотнения.In the above technical solutions, the springs experience significant loads, the movable o-rings are subject to displacement, the rigidity of the transmission of torque from the shaft to the movable o-ring is not ensured, the working surfaces of the o-rings are subject to overheating and destruction, which leads to premature failure of the mechanical seal.
Актуальная техническая проблема заключается в необходимости создания торцевого уплотнения вала, обладающего повышенной надёжностью и увеличенным сроком службы. An urgent technical problem lies in the need to create a mechanical shaft seal with increased reliability and extended service life.
Краткое изложение сущности полезной моделиSummary of utility model essence
В одном аспекте полезная модель раскрывает торцевое уплотнение, содержащее неподвижное кольцо трения, подвижное кольцо трения, при этом на подвижном кольце трения выполнена канавка, эластомерную втулку, выполненную со сквозным отверстием для расположения вала, два бандажных кольца, снабжённых зубьями, при этом бандажные кольца выполнены с удлинёнными буртиками, пружину сжатия, установленную между бандажными кольцами, прижимную шайбу для фиксации неподвижного кольца трения, при этом подвижное и неподвижное кольца трения выполнены из сплава литого карбида вольфрама с медью, эластичную манжету.In one aspect, the utility model discloses a mechanical seal comprising a fixed friction ring, a movable friction ring, wherein a groove is made on the movable friction ring, an elastomeric sleeve made with a through hole for positioning the shaft, two retaining rings provided with teeth, while the retaining rings are made with elongated flanges, a compression spring installed between the retaining rings, a pressure washer for fixing the stationary friction ring, while the movable and stationary friction rings are made of alloy cast tungsten carbide with copper, elastic cuff.
В другом аспекте полезная модель раскрывает диаметр канавки, выполненной на подвижном кольце трения торцевого уплотнения равный 0,5-1,5 мм. В другом аспекте полезная модель раскрывает, что канавка выполнена в полукруглой форме.In another aspect, a utility model discloses a diameter of a groove made on a movable friction ring of a mechanical seal of 0.5-1.5 mm. In another aspect, the utility model discloses that the groove is in a semicircular shape.
В другом аспекте эластомерная втулка выполнена из термостойкого эластомерного материала.In another aspect, the elastomeric sleeve is made of a heat-resistant elastomeric material.
В другом аспекте полезная модель раскрывает, что бандажные кольца являются металлическими бандажными кольцами.In another aspect, the utility model discloses that the retaining rings are metal retaining rings.
В другом аспекте полезная модель раскрывает, что прижимная шайба выполнена из нержавеющей стали.In another aspect, the utility model discloses that a pressure washer is made of stainless steel.
В другом аспекте полезная модель раскрывает, что прижимная шайба выполнена из латуни.In another aspect, the utility model discloses that a pressure washer is made of brass.
В другом аспекте полезная модель раскрывает, что неподвижное кольцо трения содержит канавку, расположенную по наружному диаметру кольца.In another aspect, the utility model discloses that a fixed friction ring comprises a groove located along the outer diameter of the ring.
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение надёжности и увеличение срока службы торцевого уплотнения вала.The technical result of this utility model is to increase reliability and increase the service life of the mechanical shaft seal.
Повышенная надёжность и увеличение срока службы торцевого уплотнения вала, достигаются посредством: выполнения канавки в подвижном кольце трения торцевого уплотнения, по его наружному диаметру, что обеспечивает увеличенную площадь контакта подвижного кольца трения с эластомерной втулкой, позволяя предотвратить смещения подвижного кольца трения; выполнения бандажных колец с удлиненными буртиками, обеспечивающими надлежащую посадку эластомерной втулки по удлинённым буртикам, что обеспечивает более надежное крепление подвижного кольца трения, при этом повышая жёсткость (надежность) передачи вращательного момента от вала на подвижное кольцо трения; применения прижимной шайбы для фиксации неподвижного кольца трения, предотвращая смещение неподвижного кольца, и обеспечивая разгрузку пружины, что приводит к снижению осевой нагрузки на пару трения; выполнения подвижного и неподвижного колец трения из сплава литого карбида вольфрама (рэлита) с медью, что предотвращает перегрев и разрушение рабочих поверхностей колец трения при возникновении кратковременного «сухого» трения. Указанные выше преимущества обеспечивают повышенную надёжность торцевого уплотнения вала в целом, и как следствие, увеличенный срок эксплуатации торцевого уплотнения вала.Increased reliability and increased service life of the shaft mechanical seal are achieved by: making a groove in the movable friction ring of the mechanical seal along its outer diameter, which provides an increased contact area of the moving friction ring with the elastomeric sleeve, thereby preventing displacement of the moving friction ring; making retaining rings with elongated flanges, ensuring proper fit of the elastomeric sleeve along elongated flanges, which provides more reliable fastening of the moving friction ring, while increasing the rigidity (reliability) of the transmission of torque from the shaft to the moving friction ring; the use of a clamping washer for fixing the stationary friction ring, preventing the motion of the stationary ring, and providing unloading of the spring, which reduces the axial load on the friction pair; making movable and fixed friction rings from an alloy of cast tungsten carbide (relite) with copper, which prevents overheating and destruction of the working surfaces of the friction rings in the event of short-term "dry" friction. The above advantages provide increased reliability of the mechanical seal of the shaft as a whole, and as a result, increased life of the mechanical seal of the shaft.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Масштаб компонентов на чертежах может отличаться от реального.The scale of the components in the drawings may differ from the real one.
На фиг. 1 показано изображение части торцевого уплотнения вала в продольном разрезе, включающей эластомерную втулку, подвижное кольцо трения, бандажные кольца, пружину (вал не показан); In FIG. 1 shows a longitudinal section of a portion of a shaft mechanical seal including an elastomeric sleeve, a movable friction ring, retaining rings, a spring (shaft not shown);
На фиг. 2 показан увеличенный вид разреза части торцевого уплотнения фиг. 1, включающей канавку, выполненную по наружному диаметру подвижного кольца трения; In FIG. 2 shows an enlarged sectional view of a portion of the mechanical seal of FIG. 1, including a groove made on the outer diameter of the movable friction ring;
На фиг. 3 показан вид части торцевого уплотнения вала с частичным разрезом, отображающим удлинённый буртик бандажного кольца;In FIG. 3 shows a partial sectional view of a portion of a shaft mechanical seal showing an elongated collar of a retaining ring;
На фиг. 4 показано изображение первого варианта осуществления части торцевого уплотнения вала в продольном разрезе, включающей неподвижное кольцо трения, прижимную шайбу для фиксации неподвижного кольца трения, эластичную манжету.In FIG. 4 is a view of a first embodiment of a portion of a shaft mechanical seal in longitudinal section, including a fixed friction ring, a pressure washer for fixing the fixed friction ring, an elastic sleeve.
На фиг. 5 показано изображение второго варианта осуществления части торцевого уплотнения вала в продольном разрезе, включающей неподвижное кольцо трения, прижимную шайбу для фиксации неподвижного кольца трения, эластичную манжету.In FIG. 5 is a view of a second embodiment of a portion of a shaft mechanical seal in longitudinal section, including a fixed friction ring, a pressure washer for fixing the fixed friction ring, an elastic cuff.
Подробное описание вариантов осуществления полезной моделиDetailed Description of Embodiments of a Utility Model
Торцевое уплотнение 1 вала содержит эластомерную втулку 10 с осевым сквозным отверстием для расположения в ней вала (вал не показан), которая обеспечивает герметичность торцевого уплотнения при допустимых осевых перемещениях вала. Втулка может быть выполнена из различных термостойких эластомеров, известных специалисту в данной области техники. Бандажные кольца 3, 4 снабжены зубьями и надеты на эластомерную втулку с двух сторон так, чтобы зубья каждого из бандажных колец были направлены друг к другу. Бандажные кольца 3,4 содержат удлинённые буртики, обеспечивающие надлежащую посадку кольцевых краёв эластомерной втулки (фиг. 1). Бандажные кольца могут быть выполнены из металлов, сплавов и других пригодных материалов, известных специалисту в данной области техники. Между бандажными кольцами установлена пружина 5 сжатия. Подвижное кольцо 2 трения установлено в выемку на торце эластомерной втулки 10. Кольцевые края эластомерной втулки расположены в удлиненных буртиках бандажных колец 3,4, что обеспечивает неподвижность эластомерной втулки в радиальном направлении и позволяет создать необходимый натяг при установке подвижного кольца 2 трения в эластомерной втулке 10, а также предотвращает поворот подвижного кольца 2 трения относительно эластомерной втулки 10 при передаче крутящего момента от вала (фиг. 1).The
Для повышения надежности крепления подвижного кольца 2 трения в эластомерной втулке 10, в подвижном кольце 2 трения, по его наружному диаметру, выполнена канавка 11 (фиг. 2). Канавка 11 может иметь полукруглую, треугольную, прямоугольную формы. To increase the reliability of fastening the
Необходимые размеры канавки 11 подбираются специалистом на основании размеров торцевого уплотнения и диаметра вала. Например, диаметр полукруглой канавки может быть равен 0,5-1,5 мм, в частности, 0,8 мм, в случае торцевого уплотнения для вала диаметром 25 мм. The necessary dimensions of the
Выполнение канавки 11 в подвижном кольце 2 трения, по его наружному диаметру, позволяет увеличить площадь контакта между эластомерной втулкой 10 и подвижным кольцом 2 трения, позволяет предотвратить осевое перемещение подвижного кольца 2 трения в эластомерной втулке 10, а также позволяет предотвратить поворот подвижного кольца 2 трения относительно эластомерной втулки 10. Наличие удлинённых буртиков бандажных колец 3,4, а также канавки 11, выполненной в подвижном кольце 2 трения, по его наружному диаметру, значительно повышает надёжность передачи вращательного момента от вала на подвижное кольцо 2 трения. The
Неподвижное кольцо 6 трения торцевого уплотнения вала зафиксировано от осевого перемещения прижимной шайбой 8 (фиг. 4, фиг. 5). Прижимная шайба может быть выполнена из нержавеющей стали или латуни, либо любого другого пригодного материала, известного специалисту. Размеры прижимной шайбы подбираются специалистом на основании габаритных размеров торцевого уплотнения вала. Например, для торцевого уплотнения вала, диаметр которого (вала) равен 25 мм, толщина прижимной шайбы может составлять 0,5-1,5 мм, в частности 1 мм.The
Применение прижимной шайбы 8 для фиксации неподвижного кольца пары трения значительно разгружает пружину 5 сжатия, а соответственно и саму кольцевую пару трения. В данном случае, пружина сжатия только создаёт необходимый натяг для обеспечения герметичности между подвижный кольцом 2 трения и неподвижным кольцом 6 трения, и не выполняет функцию фиксации неподвижного кольца 6 трения от осевого смещения относительно корпуса оборудования, в котором применяется торцевое уплотнение вала. The use of the
Применение прижимной шайбы 8 для фиксации неподвижного кольца 6 трения также обеспечивает возможность использования более слабой пружины и приводит к снижению осевой нагрузки на кольцевую пару трения, увеличивает надежность кольцевой пары трения (подвижного кольца 2 трения и неподвижного кольца 6 трения), и увеличивает срок эксплуатации торцевого уплотнения. The use of the
Герметичность соединения неподвижного кольца 6 трения с фланцем или корпусом оборудования 9, в котором применяется торцевое уплотнение вала, может быть обеспечена с помощью эластичной манжеты 7 (фиг. 4, фиг. 5). The tightness of the connection of the
В одном варианте осуществления эластичная манжета может быть установлена под неподвижным кольцом трения (фиг. 4).In one embodiment, an elastic cuff may be mounted under a fixed friction ring (FIG. 4).
В одном из вариантов осуществления эластичная манжета 7 установлена в канавке, выполненной по наружному диаметру неподвижного кольца 6 трения (фиг. 5).In one of the embodiments, the
В торцевом уплотнении подвижное и неподвижное кольца 2, 6 трения выполнены из сплава литого гранулометрического карбида вольфрама (рэлита) с медью. При возникновении кратковременного «сухого» трения медь выполняет функцию смазки между подвижным и неподвижным кольцами 2,6 трения, предотвращая перегрев и разрушение рабочих поверхностей колец трения. Это значительно увеличивает надежность и эксплуатационный ресурс торцевого уплотнения.In the mechanical seal, the movable and fixed
Настоящая полезная модель обеспечивает надежное торцевое уплотнение вала, обладающее увеличенным сроком эксплуатации.This utility model provides a reliable mechanical shaft seal with extended service life.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017124622U RU176575U1 (en) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | SHAFT SEAL |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017124622U RU176575U1 (en) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | SHAFT SEAL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU176575U1 true RU176575U1 (en) | 2018-01-23 |
Family
ID=61024359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017124622U RU176575U1 (en) | 2017-07-11 | 2017-07-11 | SHAFT SEAL |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU176575U1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU359465A1 (en) * | SHAFT SEAL | |||
RU2095688C1 (en) * | 1993-03-24 | 1997-11-10 | Акционерное общество закрытого типа "Диагностика аварийных ситуаций" | Method of cremation and device for realization of this method |
RU2098705C1 (en) * | 1992-03-26 | 1997-12-10 | Акционерное общество "Машиностроительный завод" | End seal |
RU167896U1 (en) * | 2016-08-08 | 2017-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью ПК "Ремэлектропромнефть" | SHAFT-SHAFT ASSEMBLY OF SHAFT SEAL |
-
2017
- 2017-07-11 RU RU2017124622U patent/RU176575U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU359465A1 (en) * | SHAFT SEAL | |||
RU2098705C1 (en) * | 1992-03-26 | 1997-12-10 | Акционерное общество "Машиностроительный завод" | End seal |
RU2095688C1 (en) * | 1993-03-24 | 1997-11-10 | Акционерное общество закрытого типа "Диагностика аварийных ситуаций" | Method of cremation and device for realization of this method |
RU167896U1 (en) * | 2016-08-08 | 2017-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью ПК "Ремэлектропромнефть" | SHAFT-SHAFT ASSEMBLY OF SHAFT SEAL |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5580532B2 (en) | Mechanical seal device | |
KR970066228A (en) | Mechanical seal | |
CN111094814B (en) | Mechanical sealing element | |
EP3457006A1 (en) | Dust seal | |
JP4971990B2 (en) | Mechanical seal device | |
RU167896U1 (en) | SHAFT-SHAFT ASSEMBLY OF SHAFT SEAL | |
RU176575U1 (en) | SHAFT SEAL | |
US10352449B2 (en) | Mechanical seal | |
JP6858930B2 (en) | Seal ring and sealing structure | |
EP0218394A2 (en) | Fluid seals | |
JP2017089788A (en) | Sealing structure | |
RU185016U1 (en) | Shaft seal | |
US4157187A (en) | Rotary mechanical face seals | |
JP3771209B2 (en) | Piston assembly | |
RU2674838C1 (en) | Rod packing without seal in hydraulic and pneumatic drives | |
JP3117105U (en) | Ring seal | |
KR20160095437A (en) | Oil seal | |
US2221496A (en) | Sealing means for liquids | |
RU52454U1 (en) | DOUBLE FACE SEAL OF ROTATING SHAFT | |
RU70953U1 (en) | END SEAL | |
JP2005201313A (en) | Valve stem seal | |
JP2017223239A (en) | Sealing device | |
KR20030068352A (en) | Ultra Sealing System | |
US20150001804A1 (en) | Fluid seal assembly with wear ring | |
US3823951A (en) | Unbonded flexure seal design |