RU190277U1 - Радиальное щелевое уплотнение ротора с плавающим кольцом - Google Patents

Радиальное щелевое уплотнение ротора с плавающим кольцом Download PDF

Info

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
Application number
RU2018132518U
Other languages
English (en)
Inventor
Александра Александровна Трофимова
Александр Григорьевич Давыденко
Original Assignee
Акционерное общество (АО) "Научно-исследовательский институт "Лопастных машин" ("НИИ ЛМ")
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 Акционерное общество (АО) "Научно-исследовательский институт "Лопастных машин" ("НИИ ЛМ") filed Critical Акционерное общество (АО) "Научно-исследовательский институт "Лопастных машин" ("НИИ ЛМ")
Priority to RU2018132518U priority Critical patent/RU190277U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU190277U1 publication Critical patent/RU190277U1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/441Free-space packings with floating ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/10Shaft 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.
RU2018132518U 2018-09-11 2018-09-11 Радиальное щелевое уплотнение ротора с плавающим кольцом RU190277U1 (ru)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МАРЦИНКОВСКИЙ В.А. "Бесконтактные уплотнения роторных машин", Москва, Машиностроение, 1980, стр.120, рис.63б. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US20190203840A1 (en) Mechanical seal
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
CN104913066B (zh) 似叠罗汉复合槽深型槽气体润滑端面机械密封结构
EP3163134B1 (en) Sliding component
US3068801A (en) Centrifugal impeller pumps
CN202327104U (zh) 变锥度型波形曲面机械密封装置
KR20220024958A (ko) 슬라이딩 부품
CN106439023B (zh) 一种余弦曲线型机械密封端面结构
CN104019237A (zh) 深槽环带动压型端面机械密封结构
JPWO2019009345A1 (ja) 摺動部材
CN104813082A (zh) 密封装置以及旋转机械
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
CN102927287A (zh) 具有组合流体型槽结构的机械端面密封
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
CN208719352U (zh) 开放椭圆型线槽端面双向旋转机械密封结构
US11168793B2 (en) Sliding component
CN207178686U (zh) 零泄漏上游泵送式机械密封