RU1827487C - Shaft seal - Google Patents

Shaft seal

Info

Publication number
RU1827487C
RU1827487C SU914947728A SU4947728A RU1827487C RU 1827487 C RU1827487 C RU 1827487C SU 914947728 A SU914947728 A SU 914947728A SU 4947728 A SU4947728 A SU 4947728A RU 1827487 C RU1827487 C RU 1827487C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotating
rings
housing
throttling
slots
Prior art date
Application number
SU914947728A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Романович Пшик
Леонид Владимирович Черепов
Валерий Васильевич Погребняк
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Сумского научно-производственного объединения им.М.В.Фрунзе
Государственное научно-производственное предприятие "Турбогаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Сумского научно-производственного объединения им.М.В.Фрунзе, Государственное научно-производственное предприятие "Турбогаз" filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного машиностроения Сумского научно-производственного объединения им.М.В.Фрунзе
Priority to SU914947728A priority Critical patent/RU1827487C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1827487C publication Critical patent/RU1827487C/en

Links

Landscapes

  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

Использование: в гидро- и турбомаши- ностроении. Сущность изобретени : в корпусе установлены основное и дополнительное неврэщающиес  и на валу вращающеес  уплотнителькые кольца Вращающеес  кольцо размещено в расточке между невращающимис  кольцами и образует с ними первую и вторую по ходу рабочей среды дросселирующие щели, Гидрокамеры выполнены на торцевой поверхности вращающегос  кольца перед второй дросселирующей щелью и сообщены каналами с первой щелью. Неаращающиес  кольца установлены в корпусе с возможностью осевого перемещени  и образованием с ним со стороны полости низкого давлени  разгрузочной камеры, в которой размещен пружинный элемент. Разгрузочна  камера св зан с полостью высокого давлени  выполненными на наружных поверхност х невращающихс  колец периферийными каналами. Науплотнительных поверхност х щелей выполнены глухие карманы, Высота первой щели выполнена уменьшающейс  с увеличением диаметра. 1 з,п.ф-лы, 2 ил. СПUsage: in hydro- and turbomachinery. SUMMARY OF THE INVENTION: the main and additional nonrotating sealing rings are installed in the housing and the rotating sealing rings are mounted on the shaft. The rotating ring is located in the bore between the non-rotating rings and forms throttling slots with them first and second along the working medium. Hydrochambers are made on the end surface of the rotating ring before the second throttling slot and communicated by channels with the first slot. Non-expanding rings are mounted in the housing with the possibility of axial movement and the formation of an unloading chamber with the spring element therein from the side of the low pressure cavity. The discharge chamber is connected to the high pressure cavity by peripheral channels formed on the outer surfaces of the non-rotating rings. On the sealing surfaces of the slots, blind pockets are made. The height of the first slit is made decreasing with increasing diameter. 1 s, par. F-ly, 2 ill. Joint venture

Description

Предлагаемое изобретение относитс  к гидро- и турбомашиностроению. а именно к уплотнени м вращающихс  валов.The present invention relates to hydro and turbomachinery. namely, rotary shaft seals.

Цель изобретени  - повышение надежности работы уплотнени  вала путем улучшени  стабильности положени  вращающегос  кольца в дросселирующих щел х невращающихс  уплотнительных колец .The purpose of the invention is to increase the reliability of the shaft seal by improving the stability of the position of the rotating ring in the throttling slots of the non-rotating sealing rings.

Указанна  цель достигаетс  тем. что в иевестной конструкции уплотнени  вала, содержащей установленные в корпусе основное и дополнительное невращающиес  и на валу вращающеес  уп лотнительные кольца, причем последнее размещено в расточке между невращающимис  кольцами в сборе и образует с ними первую и вторую по ходуThe indicated goal is achieved by that. that in the foreign construction of the shaft seal containing the main and additional non-rotating sealing rings installed in the housing and the rotating sealing rings on the shaft, the latter being placed in the bore between the non-rotating rings assembly and forms the first and second along with them

рабочей среды дросселирующие щели, и карманы, выполненные на торцовой поверхности вращающегос  кольца перед второй дросселирующей щелью и сообщенные каналами с первой дросселирующей щелью, согласно изобретению, невращающиес  уп- лотнительные кольца установлены в корпусе с возможностью осевого перемещени  и образуют с ним со стороны полости низкого давлени  разгрузочную камеру, в которой размещен пружинный элемент, и св занную с полостью высокого давлени  посредством периферийных каналов, выполненных на наружных поверхност х невращающихс  колец, а на уплотнительных поверхност х дроссельных щелей выполнены глухие карманы.working medium, throttling slots and pockets made on the end surface of the rotating ring in front of the second throttling slot and communicated by the channels with the first throttling slot, according to the invention, non-rotating sealing rings are mounted in the housing with axial movement and form a low-pressure cavity therefrom an unloading chamber, in which the spring element is placed, and connected to the high-pressure cavity by means of peripheral channels made on the outer surfaces of the neural lining rings, and blind pockets are provided on the sealing surfaces of the throttle slots.

0000

ю чu h

ЈъЈъ

оо чoo h

Таким образом, предлагаема  конструкци  уплотнени  вала обладает следующим существенными отличительными признаками:Thus, the proposed design of the shaft seal has the following significant distinguishing features:

-невращающиес  упло тнительные кольца установлены в корпусе с возможностью осевого перемещени , что позвол ет стабилизировать положение вращающегос  уплотните льного кольца в процессе эксплуатации и выдержать оптимальную величину первой и второй дросселирующих щелей;- non-rotating sealing rings are mounted in the housing with the possibility of axial movement, which makes it possible to stabilize the position of the rotating sealing ring during operation and maintain the optimal value of the first and second throttling slots;

-невращающиес  уплотнительные кольца образуют с корпусом со стороны полости низкого давлени  разгрузочную камеру , в которой размещены пружинные элементы, что позвол ет осуществить гидравлическую разгрузку пары невращаю- щихсп колец и. тем самым, упростить регулировку величины зазоров дросселирующих щелей, т.е. улучшить быстродействие уплотнени ;Non-rotating sealing rings form an unloading chamber with a housing on the side of the low-pressure cavity in which spring elements are placed, which allows hydraulic unloading of a pair of non-rotating rings and. thereby simplify the adjustment of the size of the gaps of the throttling slots, i.e. improve sealing performance;

-разгрузочна  камера св зана с полостью высокого давлени  посредством периферийных каналов, выполненных на наружных поверхност х невращающихс  колец, что позвол ет осуществить подвод рабочей среды высокого давлени  к противоположному торцу пары невращающихс  уплотнительных колец и обеспечить гидравлическую разгрузку уплотнени ;- the discharge chamber is connected to the high-pressure cavity by means of peripheral channels formed on the outer surfaces of the non-rotating rings, which allows the supply of a high-pressure medium to the opposite end of the pair of non-rotating sealing rings and provides hydraulic discharge of the seal;

-между проточными карманами на торцовой поверхности вращающегос  уплотни- тельногокольцавыполнены дополнительные глухие карманы, что позвол ет усилить демпфирующую роль уплотни- тельного зазора и позвол ет осуществить самоустановку вращающегос  уплотнитель- ного кольца в процессе эксплуатации:-between the flow pockets on the end surface of the rotating sealing ring additional blind pockets are fulfilled, which makes it possible to strengthen the damping role of the sealing gap and allows the self-installation of the rotating sealing ring during operation:

-на уплотнительных кольцах в районе 1-й дросселирующей щели выполнены глухие карманы, причем их конструкци  выбрэ- на таким.образом, что увеличением диаметра суммарна  площадь дроссельной щели уменьшаетс ,- blind pockets are made on the sealing rings in the region of the first throttling gap, and their design is selected in such a way that the total throttle gap area decreases with an increase in diameter,

На фиг.1 изображена предлагаема  конструкций уплотнени  вала, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows the proposed shaft seal construction, longitudinal section; figure 2 is a section aa in figure 1.

Уплотнение вала содержи установленные в корпусе 1 основное 2 и дополнительное 3 невращающиес  на валу 4 и вращающеес  5 уплотнительные кольца, причем последнее размещено в расточке 6 между невращающимис  кольцами 2 и 3 в сборе и образует с ними первую 7 и вторую 8 по ходу рабочей среды дросселирующие щели, и карманы 9, выполненные на торцовой поверхности 10 вращающегос  кольца 5 в районе агорой дросселирующей щели 8 и сообщенные каналами 11 с пераой дросселирующей щелью 7. Невращающие кольца 2 и 3 установлены в корпусе 1 с возможностью осевого перемещени  и образуют с ним со стороны полости 12 низкого давлени  разгрузочную камеру 13, св занную-с полостью 14 высокого давлени  посредством периферийных каналов 15, выполненных на наружных поверхност х 16 невращающихс  колец 2м 3. В разгрузочнойThe shaft seal contains the main rings 2 installed in the housing 1 and the additional 3 O-rings that are non-rotating on the shaft 4 and 5 rotating, the latter being placed in the bore 6 between the non-rotating rings 2 and 3 assembled and forms with them first 7 and second 8 along the working medium throttling slots, and pockets 9, made on the end surface 10 of the rotating ring 5 in the region of the agro-throttling gap 8 and communicated by the channels 11 with the first throttling slot 7. The non-rotating rings 2 and 3 are installed in the housing 1 with the possibility of axial per displacements and form therewith a cavity 12 from a low pressure discharge chamber 13, associated with the cavity 14, a high pressure through the peripheral channels 15 formed on the outer surfaces of the rings 16 nevraschayuschihs 2m 3. The discharge

камере 13 размещены пружинные элементы 17, например, в виде винтовых пружин, поджимающие дополнительное невращающеес  кольцо 3 к торцовой поверхности 10 вращающегос  кольца 5. Передача вращающегос  момента от вала 4 к кольцу 5 осуществл етс  штифтом 18, а герметизаци  этого кольца относительно вала - вторичным уплотнителем 20.chamber 13 contains spring elements 17, for example, in the form of helical springs, pressing an additional non-rotating ring 3 to the end surface 10 of the rotating ring 5. The torque is transmitted from the shaft 4 to the ring 5 by a pin 18, and this ring is sealed relative to the shaft by a secondary seal twenty.

Кроме того, на торцовых поверхност х, образующих 1-ю дроссельную щель, вращающегос  5 и основного невращающегос  2 колец или по меньшей мере на одной из них выполнены глухие карманы 19, причем их конфигураци  выбрана таким образом, что с увеличением диаметра высота дроссельной щели уменьшаетс , т.е. выполн етс  условиеIn addition, on the end surfaces forming the 1st throttle gap, the rotating 5 and the main non-rotating 2 rings, or at least one of them has blind pockets 19, and their configuration is selected so that with increasing diameter, the height of the throttle gap decreases , i.e. the condition is satisfied

 - d -до + n (bi hi)Jif(d +Ad) 5о + n ( bt+1 hi + 1 )- d -do + n (bi hi) Jif (d + Ad) 5о + n (bt + 1 hi + 1)

где d и Ad - текущий диаметр и его приращение; n - количество карманов; bi и Ьи-1 - ширина кармана, соответственно, на диаметрах d и d I- Ad; h и ы + 1 - глубина карманов. При этом между проточными кармамами 9 на торцовой поверхности 10 вращающегос  уплотнительного кольца 5 выполнены дополнительные глухие карманы 21 (не показаны).where d and Ad are the current diameter and its increment; n is the number of pockets; bi and Li-1 - pocket width, respectively, on the diameters d and d I-Ad; h and s + 1 - depth of pockets. Moreover, between the flowing pockets 9 on the end surface 10 of the rotating sealing ring 5, additional blind pockets 21 (not shown) are made.

Уплотнение вала, согласно изобретению , работает следующим образом.The shaft seal according to the invention operates as follows.

На пусковом режиме эксплуатации невращающеес  дополнительное кольцо 3 поджимаетс  при помощи пружинных элементов 17 к торцовой поверхности 10 вращающегос  кольца 5. Невращающиес In the starting operation mode, the non-rotating additional ring 3 is pressed by means of spring elements 17 to the end surface 10 of the rotating ring 5. Non-rotating

кольца 2 и 3 в сборе при этом разгружены, т.к. давление рабочейсреды в разгрузочной камере 13 и давление в полости 14 высокого давлени  выраанены за счет свободного перетока ее из полости 14 в камеру 13 поrings 2 and 3 are unloaded at the same time, because the pressure of the working medium in the discharge chamber 13 and the pressure in the high-pressure cavity 14 are adjusted due to its free flow from the cavity 14 to the chamber 13

периферийным каналам 15.peripheral channels 15.

С повышением давлени  в полости 14 рабоча  среда проходит через первую дросселирующую щель 7 и каналы 11 поступает в карманы 9 и 21, а затем через дроеселирующую щель 8 поступает в полость 12 низкого давлени . При этом кольца 3 в сборе с кольцом 2 перемещаетс  в сторону полостиWith increasing pressure in the cavity 14, the working medium passes through the first throttling slot 7 and the channels 11 enter the pockets 9 and 21, and then through the throttling gap 8 it enters the low pressure cavity 12. In this case, the rings 3 assembled with the ring 2 moves towards the cavity

12 низкого давлени , сжима  пружинные элементы 17. до установлени  стабильного положени  колец 2 и 3 относительно вращающегос  уплотнительного кольца 5 и,соответственно , достижени  оптимального (расчетного) соотношени  величины зазоров в первой 7 и второй 8 по ходу потока рабочей среды дросселирующих щел х. При любом изменении сил, воздействующих на кольца 2 и 3, уплотнительные зазоры в щел х 7 и 8 автоматически поддерживаютс  за счет восстанавливающей силы, возвращающей кольца 2 и 3 в исходное положение и обеспечивающей их гидравлическую разгрузку .12 low pressure, compressing the spring elements 17. to establish a stable position of the rings 2 and 3 relative to the rotating sealing ring 5 and, accordingly, to achieve the optimal (calculated) ratio of the gaps in the first 7 and second 8 along the flow of the working medium of the throttling slots. With any change in the forces acting on the rings 2 and 3, the sealing gaps in the slots 7 and 8 are automatically maintained due to the restoring force, returning the rings 2 and 3 to their original position and providing their hydraulic unloading.

Дл  обеспечени  устойчивости течени  рабочей среды в первой дроссельной щели 7 (течение от центра к периферии) на торцовой поверхности кольца 5 или (и) основного невращающегос  кольца 2 выполнены глухие карманы 19, причем их геометри  подобрана таким, образом, что с увеличением диаметра суммарна  площадь дроссельной щели уменьшаетс . Это можно достичь или за счет уменьшени  ширины Ы кармана или за.счет уменьшени  его глубины hi, или совместно .To ensure the stability of the flow of the working medium in the first throttle slot 7 (flow from the center to the periphery), blind pockets 19 are made on the end surface of the ring 5 or (and) the main non-rotating ring 2, and their geometry is selected so that with increasing diameter the total area the throttle gap decreases. This can be achieved either by reducing the width H of the pocket or by reducing its depth hi, or together.

Поддержанию оптимальной величины уплотнительных зазоров в первой 7 и второй 8 дросселирующих щел х способствует выполнение на торцовой поверхности 10 вращающегос  уплотнительного кольца 5Maintaining the optimal value of the sealing gaps in the first 7 and second 8 throttling slots contributes to the execution on the end surface 10 of the rotating sealing ring 5

00

55

Claims (2)

1.Уплотнение вала, содержащее установленные в корпусе основное и дополнительное невращающиес  и на валу вращающеес  уплотнительные кольца, причем последнее размещено в расточке между невращающимис  кольцами и образует с ними первую и вторую по ходу рабочей ере ды дросселирующие щели, и гидрокамеры, выполненные на торцерой поверхности вращающегос  кольца перед второй дросселирующей щелью к сообщенные каналами с первой дросселирующей щелью, отличающеес  тем, что неврзщающиесч уплотнительные кольца установлены в корпусе с возможностью осевого перемещени  и образованием с корпусом со стороны полости низкого давлени  разгрузочную камеру, в которой размещен пружинный элемент, причем разгрузочна  камера св зана с полостью высокого давлени  посредством выполненных на наружных поверхност х невращающихс  колец периферийных каналов .1. A shaft seal containing the main and additional non-rotating and sealing rings installed in the housing, the latter being placed in the bore between the non-rotating rings and forming the first and second throttling slots with them along the working path, and hydraulic chambers made on the end face rotating rings in front of the second throttling slot to communicated channels with the first throttling slot, characterized in that the non-tearing sealing rings are installed in the housing with the possibility of axial displacement and the formation of the housing from the side of the low-pressure cavity, the unloading chamber, in which the spring element is placed, the unloading chamber is connected to the high-pressure cavity by means of peripheral channels made on non-rotating rings of the outer surfaces. 2.Уплотнение вала по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что на уплотнительных поверхност х дроссельных щелей выполнены глухие карманы, причем высота первой2. The shaft seal according to claim 1, including the fact that blind pockets are made on the sealing surfaces of the throttle slots, the height of the first Q дроссельной щели выполнена уменьшающейс  С увеличением диаметоа.Q of the throttle gap is made decreasing with increasing diameter. 00 55 фие /fie / 16sixteen I  I - &- & (pt/s.2.(pt / s. 2.
SU914947728A 1991-04-26 1991-04-26 Shaft seal RU1827487C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914947728A RU1827487C (en) 1991-04-26 1991-04-26 Shaft seal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914947728A RU1827487C (en) 1991-04-26 1991-04-26 Shaft seal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1827487C true RU1827487C (en) 1993-07-15

Family

ID=21580483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914947728A RU1827487C (en) 1991-04-26 1991-04-26 Shaft seal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1827487C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1241792.кл. F 04 D 29/10.1984. Авторское свидетельство СССР / № 1280201. кл. F 04 D 29/10. F 16 J 15/44, v 1986. . *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4993928A (en) Scroll compressor with dual pocket axial compliance
US3994635A (en) Scroll member and scroll-type apparatus incorporating the same
EP0478269B1 (en) Scroll compressor with axially compliant scroll
US5588820A (en) Scroll compressor having an axial compliance pressure chamber
US3869231A (en) Vane type fluid energy translating device
US3813103A (en) Mechanical seal with improved leakage control
US4437820A (en) Scroll type fluid compressor unit with axial end surface sealing means
US4645436A (en) Scroll type fluid displacement apparatus with improved anti-wear device
US5222879A (en) Contact-less seal and method for making same
CA1311730C (en) Scroll apparatus with pressure regulation
US4384831A (en) Scroll-type fluid apparatus provided with means for counteracting a moment exerted on orbiting scroll member
US4137024A (en) Rotor for rotary piston mechanism
US6086342A (en) Intermediate pressure regulating valve for a scroll machine
US4554985A (en) Rotary drill bit
US4989997A (en) Radial load reducing device, and sliding bearing and screw compressor using the device
RU1827487C (en) Shaft seal
JPH0311101A (en) Scroll fluid machine
US4701115A (en) Axial sealing mechanism for a scroll compressor
US5692887A (en) Fixed vane rotary compressor
GB2113308A (en) Rotary positive-displacement fluid-machine
US3552894A (en) Sealing strip
EP0149471A2 (en) Rotary-vane type fluid machine
SU1451385A1 (en) Shaft seal
GB1494959A (en) Seal mounting arrangement
US3602099A (en) Balancing arrangement for a fluid handling control body having parts