RU190277U1 - Радиальное щелевое уплотнение ротора с плавающим кольцом - Google Patents
Радиальное щелевое уплотнение ротора с плавающим кольцом Download PDFInfo
- Publication number
- RU190277U1 RU190277U1 RU2018132518U RU2018132518U RU190277U1 RU 190277 U1 RU190277 U1 RU 190277U1 RU 2018132518 U RU2018132518 U RU 2018132518U RU 2018132518 U RU2018132518 U RU 2018132518U RU 190277 U1 RU190277 U1 RU 190277U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- shaft
- floating
- floating ring
- rings
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
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
- F16J15/44—Free-space packings
- F16J15/441—Free-space packings with floating ring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/10—Shaft sealings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к щелевым уплотнениям с плавающими кольцами и может быть использована в качестве уплотнений роторов высокооборотных центробежных компрессоров и насосов для повышения экономичности при сохранении высокой надежности благодаря способности плавающих колец к самоцентрированию относительно вращающегося вала. Радиальное щелевое уплотнение содержит плавающее кольцо, установленное в окружающей вал кольцевой канавке корпуса с возможностью перемещения в канавке в плоскости, перпендикулярной оси вращения вала. Плавающее кольцо образовано двумя концентричными, напрессованными с натягом одно на наружной поверхности другого кольцами с образованием плавно изменяющейся внутренней поверхности кольца и конфузорной щели с уменьшающимся проходным сечением. Обеспечивается стабильность размеров и формы конфузорной щели, обусловленная натягом "Δ" и, следовательно, стабильность подъемной силы, не допускающей касания вала при его биении в процессе вращения, что позволяет осуществить "плавание" кольца вслед за биением вала. 2 з.п ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к щелевым уплотнениям с плавающими кольцами и может быть использована в качестве уплотнений роторов высокооборотных центробежных компрессоров и насосов для повышения экономичности при сохранении высокой надежности благодаря способности плавающих колец к самоцентрированию относительно вращающегося вала.
Известно радиальное щелевое уплотнение ротора с плавающим кольцом, содержащее деталь ротора, например, вал, размещенный в корпусе в котором выполнена окружающий вал кольцевая канавка с плавающим кольцом, установленным в канавке с возможностью перемещения в канавке плоскости перпендикулярной оси вращения ротора, плавно изменяющуюся внутреннюю поверхность отверстия кольца, образующую с валом конфузорную щель с уменьшающимся проходным сечением. Поверхность отверстия в кольце выполнена конической (см. например книгу: Марцинковский В.А. "Бесконтактные уплотнения роторных машин", М., Машиностроение, 1980 г., стр. 120, рис. 63б). В этой же книге отмечено, что существенно повышают устойчивость работы колец конфузорные зазоры (см. стр. 115, 7-8 строки снизу) не только конической формы.
Однако при конической форме отверстия в кольце очень трудно выдержать заданную величину угла конуса, измеряемого секундами, что также трудно проконтролировать и обеспечить стабильность величины угла формы и координат точек этой поверхности от детали к детали. Это является недостатком известного технического решения.
Целью полезной модели является устранение недостатка известной конструкции, что достигается тем, что плавающее кольцо выполнено составным и образовано двумя концентричными напрессованными с натягом одно на наружной поверхности другого кольцами с образованием
плавно изменяющейся внутренней поверхности кольца и конфузорной щели. Внутреннее кольцо выполнено с тонкостенным трубчатым кольцевым козырьком, а второе установлено с натягом на козырьке и выполнено с толщиной в радиальном направлении большей, чем толщина козырька, а ширина наружного кольца выполнена меньшей, чем ширина кольца, поверхность которого образует конфузорную щель.
Образование профиля поверхности отверстия - плавный профиль и конфузорный происходит за счет деформации элементов составного кольца, а не за счет механической обработки. Но величину натяга в соединении проконтролировать легче, чем угол.
На фиг. 1 изображено уплотнение с плавающим кольцом в разрезе, а на фиг. 2 - кольца до напрессовки, где:
1 - вал
2 - корпус
3 - кольцевая канавка
4 - кольцо
5 - ось вала
6 - крышка
7 - наружное кольцо
8 - внутреннее кольцо
9 - кольцевой козырек
10 - кольцевая конфузорная щель
11 - поверхность отверстия
12 - штифт
13 - плоский торец
14 - пружина
Z1, Z2, Z3, Z4 - зазоры П1 - полость высокого давления П2 - полость низкого давления S1 - толщина наружного кольца
S2 - толщина козырька
H1 - ширина наружного кольца
Н2 - ширина внутреннего кольца
Da - диаметр кольца в плоскости "а-а"
Dб - диаметр кольца в плоскости "б-б"
Δ - величина натяга.
Радиальное щелевое уплотнение содержит - вал
1, размещенный в корпусе 2, в котором выполнена кольцевая канавка 3, окружающая вал, в которой установлено кольцо 4, имеющее возможность перемещения в канавке в радиальном направлении - то есть в плоскости, перпендикулярной оси 5 вращения вала, для чего между кольцом и канавкой и кольцом и валом предусмотрены зазоры (Z1, Z2, Z3, Z4). Кольцо 4 закрыто крышкой 6, образующей с кольцом зазор Z4.
Кольцо 4 выполнено сборным из двух колец 7 и 8, из которых одно кольцо 7 - наружное, с натягом "Δ" охватывает внутреннее кольцо 8. Заодно целое с кольцом 8 выполнен тонкостенный с толщиной "S1" трубчатый козырек 9 шириной "H1". Внутреннее кольцо 8 образует с валом конфузорную кольцевую щель 10 с поверхностью отверстия 11, разделяющую полость П1 с высоким давлением и полость П2 с низким давлением. Ширина "Н2" внутреннего кольца выполнена большей, чем ширина "H1" для того, чтобы сужение проходной щели до размера "Z1" происходило на участке кольца 8 только со стороны полости "П2". Штифт 12, установленный в корпусе 2, предотвращает проворот кольца, которое упирается в плоский торец 13 канавки. Пружина 14 прижимает кольцо 4 к торцу 13, предотвращая перетекание рабочей среды из полости "П1" в полость "П2". Усилие пружины подбирается таким образом, чтобы кольцо 4 могло перемещаться вдоль торца 13 в радиальном направлении.
При работе уплотнения, например, в составе насоса, перекачивающего жидкость, благодаря наличию конфузорной щели 10 появляется гидравлическая радиальная сила, стремящаяся при приближении вала к
поверхности 11 отверстия в радиальном направлении. сдвинуть кольцо 8, 7 так, чтобы не происходило касания кольца 8 о вал 1. С этой целью усилие прижатия кольца к торцу 13, создаваемое пружиной 14 должно быть рассчитано.
Должна быть рассчитана величина натяга "А", создаваемого кольцом 7, чтобы создать путем деформации кольца 8 в месте расположения козырька 9 осадку диаметра "Dб" внутренней поверхности кольца 8 до диаметра "Da". Форма поверхности 11 отверстия кольца 8 может быть выбрана конической, параболической или какой-либо другой, но одинаковый контур этой поверхности между плоскостями "а-а" и "б-б" (то есть стабильность радиальной гидравлической силы, стремящейся сдвинуть кольцо 4 в сборе, не допуская касания кольца о вал) - будет обеспечен соотношением ширины колец "H1" и "Н2", толщин колец "S1" и "S2" величиной натяга "Δ" и формой колец - параметрами, которые легче обеспечить одинаковыми, чем угол конусности в известной конструкции плавающего кольца. А форма конфузора будет плавной, так как первоначальный диаметр "Dб" не имеет каких-либо уступов. Таким образом, преимуществом предложенной полезной модели является стабильность размеров и формы конфузорной щели и, следовательно, стабильность подъемной силы, не допускающей касания вала при его биении в процессе вращения, что позволяет осуществить "плавание" кольца вслед за биением вала.
Толщина "S1" выбирается большей, чем толщина "S2" козырька, чтобы обеспечить зазор " Z2" меньше зазора "Z1" за счет увеличения жесткости кольца 7, создающего натяг в соединении колец 7 и 8.
Claims (3)
1. Радиальное щелевое уплотнение с плавающим кольцом, содержащее плавающее кольцо, установленное в окружающей вал кольцевой канавке корпуса с возможностью перемещения в канавке в плоскости, перпендикулярной оси вращения вала, образующее с валом конфузорную щель с уменьшающимся проходным сечением, отличающееся тем, что плавающее кольцо образовано двумя концентричными, напрессованными с натягом одно на наружной поверхности другого кольцами с образованием плавно изменяющейся внутренней поверхности кольца и конфузорной щели.
2. Радиальное щелевое уплотнение с плавающим кольцом по п. 1, отличающееся тем, что внутреннее кольцо выполнено с тонкостенным трубчатым кольцевым козырьком, а второе установлено с натягом на козырьке и выполнено с толщиной в радиальном направлении, большей чем толщина козырька.
3. Радиальное щелевое уплотнение с плавающим кольцом по п. 1, отличающееся тем, что ширина наружного кольца выполнена меньше, чем ширина внутреннего кольца, поверхность которого образует конфузорную щель.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018132518U RU190277U1 (ru) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | Радиальное щелевое уплотнение ротора с плавающим кольцом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018132518U RU190277U1 (ru) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | Радиальное щелевое уплотнение ротора с плавающим кольцом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU190277U1 true RU190277U1 (ru) | 2019-06-25 |
Family
ID=67003032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018132518U RU190277U1 (ru) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | Радиальное щелевое уплотнение ротора с плавающим кольцом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU190277U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206908U1 (ru) * | 2020-11-05 | 2021-09-30 | Акционерное общество (АО) "Турбонасос" | Радиальное щелевое уплотнение центробежного колеса насоса |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU233382A1 (ru) * | В. А. Марцинковский, И. И. Тартаковский , Е. А. Остапов | Уплотнение вала | ||
SU1810692A1 (ru) * | 1991-04-18 | 1993-04-23 | Vsesoyuznyj Ni I Kt I Kompress | Уплothehиe bpaщaющeгocя baлa |
RU2105216C1 (ru) * | 1996-11-21 | 1998-02-20 | Николай Александрович Цветков | Плавающее уплотнительное кольцо щелевого уплотнения |
RU2138716C1 (ru) * | 1998-05-13 | 1999-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Уплотнение вала |
EP0992723A2 (de) * | 1998-10-08 | 2000-04-12 | FEODOR BURGMANN DICHTUNGSWERKE GmbH & Co. | Drosselspalt-Dichtungsanordnung für die Abdichtung gasförmiger Medien |
RU2167355C1 (ru) * | 1999-10-28 | 2001-05-20 | Мельник Виктор Александрович | Щелевое уплотнение ротора |
US20180135759A1 (en) * | 2013-09-30 | 2018-05-17 | Inpro/Seal Llc | Shaft seal assembly |
-
2018
- 2018-09-11 RU RU2018132518U patent/RU190277U1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU233382A1 (ru) * | В. А. Марцинковский, И. И. Тартаковский , Е. А. Остапов | Уплотнение вала | ||
SU1810692A1 (ru) * | 1991-04-18 | 1993-04-23 | Vsesoyuznyj Ni I Kt I Kompress | Уплothehиe bpaщaющeгocя baлa |
RU2105216C1 (ru) * | 1996-11-21 | 1998-02-20 | Николай Александрович Цветков | Плавающее уплотнительное кольцо щелевого уплотнения |
RU2138716C1 (ru) * | 1998-05-13 | 1999-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Уплотнение вала |
EP0992723A2 (de) * | 1998-10-08 | 2000-04-12 | FEODOR BURGMANN DICHTUNGSWERKE GmbH & Co. | Drosselspalt-Dichtungsanordnung für die Abdichtung gasförmiger Medien |
RU2167355C1 (ru) * | 1999-10-28 | 2001-05-20 | Мельник Виктор Александрович | Щелевое уплотнение ротора |
US20180135759A1 (en) * | 2013-09-30 | 2018-05-17 | Inpro/Seal Llc | Shaft seal assembly |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МАРЦИНКОВСКИЙ В.А. "Бесконтактные уплотнения роторных машин", Москва, Машиностроение, 1980, стр.120, рис.63б. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206908U1 (ru) * | 2020-11-05 | 2021-09-30 | Акционерное общество (АО) "Турбонасос" | Радиальное щелевое уплотнение центробежного колеса насоса |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6776232B2 (ja) | 摺動部品 | |
EP2948699B1 (en) | Mechanical face seal with a reverse trapezoidal face pattern | |
CN202327105U (zh) | 定锥度型波形曲面机械密封装置 | |
US20200224768A1 (en) | Sliding component | |
US3529838A (en) | Shaft seal lift-off arrangement | |
WO2021020074A1 (ja) | 摺動部品 | |
CN104334938A (zh) | 滑动部件 | |
JP4513432B2 (ja) | ターボ型流体機械及びこれに用いる段付シール装置 | |
CN106439023B (zh) | 一种余弦曲线型机械密封端面结构 | |
US3068801A (en) | Centrifugal impeller pumps | |
CN202327104U (zh) | 变锥度型波形曲面机械密封装置 | |
JPWO2019009345A1 (ja) | 摺動部材 | |
CN104019237A (zh) | 深槽环带动压型端面机械密封结构 | |
CN104813082A (zh) | 密封装置以及旋转机械 | |
CN109237039A (zh) | 似叠罗汉复合槽深型槽气体润滑端面机械密封结构 | |
RU190277U1 (ru) | Радиальное щелевое уплотнение ротора с плавающим кольцом | |
RU190155U1 (ru) | Радиальное щелевое уплотнение для вращающейся детали с плавающим кольцом | |
CN103216626A (zh) | 一种双向旋转的干气密封端面槽型 | |
US11168793B2 (en) | Sliding component | |
JP2017155625A (ja) | シール構造及びターボ機械 | |
CN103047171B (zh) | 全功能浮动节流装置 | |
CN105065675B (zh) | 具有流线型槽端面的密封环及机械密封装置 | |
CN107314112A (zh) | 一种仿磨盘纹理的机械密封端面结构 | |
CN208719352U (zh) | 开放椭圆型线槽端面双向旋转机械密封结构 | |
CN207178686U (zh) | 零泄漏上游泵送式机械密封 |