RU2006118320A - Устройство и способ пропускания, по меньшей мере, двух текучих сред - Google Patents

Устройство и способ пропускания, по меньшей мере, двух текучих сред Download PDF

Info

Publication number
RU2006118320A
RU2006118320A RU2006118320/06A RU2006118320A RU2006118320A RU 2006118320 A RU2006118320 A RU 2006118320A RU 2006118320/06 A RU2006118320/06 A RU 2006118320/06A RU 2006118320 A RU2006118320 A RU 2006118320A RU 2006118320 A RU2006118320 A RU 2006118320A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pressure
sealing
shaft
cavity
auxiliary fluid
Prior art date
Application number
RU2006118320/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2324853C2 (ru
Inventor
Штефан ВЕРНЕР (DE)
Штефан ВЕРНЕР
Original Assignee
Алльвайлер Аг (De)
Алльвайлер Аг
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
Priority claimed from DE202004009146U external-priority patent/DE202004009146U1/de
Application filed by Алльвайлер Аг (De), Алльвайлер Аг filed Critical Алльвайлер Аг (De)
Publication of RU2006118320A publication Critical patent/RU2006118320A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2324853C2 publication Critical patent/RU2324853C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0003—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps
    • F04C15/0034—Sealing arrangements in rotary-piston machines or pumps for other than the working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
    • F04C15/0038—Shaft sealings specially adapted for rotary-piston machines or pumps
    • 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
    • F04D29/106—Shaft sealings especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/108—Shaft sealings especially adapted for liquid pumps the sealing fluid being other than the working liquid or being the working liquid treated
    • 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
    • F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
    • F16J15/006—Sealings comprising at least two sealings in succession with division of the pressure
    • 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
    • F16J15/36—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member connected by a diaphragm or bellow to the other member
    • 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
    • F16J15/38—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member sealed by a packing
    • 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
    • F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • F16J15/43—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2210/00—Fluid
    • F04C2210/40—Properties
    • F04C2210/42—Properties magnetic or ferromagnetic; Ferrofluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Claims (50)

1. Устройство для пропускания, по меньшей мере, двух текучих сред разного давления, содержащее вал (10) или подобный передающий усилие орган и изолирующий давление элемент, такой как окружающий вал или подобный орган корпус, причем между валом или подобным передающим усилие органом и изолирующим давление элементом посредством уплотнительных элементов (70, 70а) образованы лежащие рядом друг с другом в осевом направлении полости (90, 90а; 96; 98), причем, по меньшей мере, один из уплотнительных элементов (70, 70а) выполнен лишенным утечек, а две полости (90, 90а; 98) для текучих сред (А, В) разного давления ограничивают с двух сторон полость (96) для вспомогательной текучей среды (Н), отличающееся тем, что полость (96) для образованной, в частности, вспомогательной жидкостью вспомогательной текучей среды (Н) разделена устройством (100) на два отделения (96а, 96b) для двух различных областей давления и предусмотрены средства для создания перепада давлений между отделениями (96а, 96b), причем средства и/или устройство, разделяющие/разделяющее полость (96) для вспомогательной жидкости (Н), представляют/представляет собой подающее устройство (100).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полость (90а) более высокого давления предназначена для рабочей среды, а полость (98) более низкого давления - для окружающего воздуха.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предусмотрен магнитожидкостной уплотнительный элемент (70, 70а) для ограничения полости (96) для вспомогательной жидкости (Н).
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что вспомогательная жидкость (Н) представляет собой масло-носитель относящейся к уплотнительному элементу (70, 70а) магнитной жидкости, при необходимости силиконовое масло.
5. Устройство по п.1 или 3, отличающееся тем, что полость (96) для вспомогательной жидкости (Н) имеет два присоединения (33), одно из которых выполнено для создания вакуума, а другое как проход для вспомогательной жидкости (Н).
6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что отделение (96а) для более высокого давления вспомогательной жидкости (Н) расположено на стороне полости (90а) для текучей среды (А) более высокого давления (фиг.18-20).
7. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что средства для создания перепада давлений между отделениями (96а, 96b) расположены внутри этих отделений.
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что предусмотрены перемещаемые по отношению друг к другу, приданные изолирующему давление элементу и передающему усилие органу (10) геометрические детали, которые для создания перепада давлений образуют подающее устройство (100) для вспомогательной жидкости (Н).
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства для создания перепада давлений между отделениями (96а, 96b) выполнены таким образом, что создаваемый перепад давлений соответствует, по меньшей мере, максимальному возникающему перепаду давлений между текучими средами (А, В).
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что предусмотрены средства, с помощью которых до нуля может быть отрегулирован перепад между максимальным давлением вспомогательной жидкости и более высоким давлением текучей среды, предпочтительно органы для регулирования мощности создающих перепад давлений средств.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что предусмотрены органы (97, 99) для регулирования обратного потока из отделения (96а) более высокого давления вспомогательной жидкости (H) в отделение (96b) более низкого давления.
12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что между отделениями (96а, 96b) для вспомогательной жидкости (Н) предусмотрена линия (99) с клапанообразным перепускным устройством (97).
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, полость (96) для вспомогательной жидкости (Н) выполнена изменяемой в своем объеме.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что, по меньшей мере, отделение (96b) для области низкого давления вспомогательной жидкости (Н) выполнено изменяемым в своем объеме.
15. Устройство по п.13 или 14, отличающееся тем, что предусмотрены мембранообразные уплотнительные элементы для ограничения полости (96) для вспомогательной жидкости (Н).
16. Устройство по п.3, отличающееся тем, что с обеих сторон полости (96) для вспомогательной жидкости (Н) между передающим усилие органом (12) и изолирующим давление элементом (24) проходит магнитожидкостной уплотнительный элемент (70, 70а).
17. Устройство по п.3 или 16, отличающееся тем, что уплотнительный элемент (70, 70а) содержит, по меньшей мере, один постоянный магнит (74) в кольце (76) и относящуюся к передающему усилие органу или валу (10) в кольцевом зазоре (77) магнитную жидкость (75).
18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что постоянный магнит (74) является частью образующего уплотнительный элемент магнитного уплотнения (70), которое кольцом (76) охватывает вал (10), причем, при необходимости, магнитное поле кольцеобразного постоянного магнита (70) концентрировано по кольцевому зазору (77) посредством соответствующих полюсных башмаков (73).
19. Устройство по п.17, отличающееся тем, что предусмотрены намагниченные в осевом направлении постоянные магниты (70) на стороне высокого давления в несущем или запорном кольце (60) из немагнитного материала.
20. Устройство по п.18, отличающееся тем, что предусмотрены, по меньшей мере, два концентричных магнитных уплотнения (70, 70а), сечения которых разделены, по меньшей мере, одним осепараллельным дистанцирующим кольцом (79).
21. Устройство по п.19, отличающееся тем, что к запорному кольцу (60) прилегает сильфон (68), к которому с другой стороны прилегает несущий давление элемент.
22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что сильфон (68) состоит из металлического материала и на своей радиальной внешней стороне окружен предпочтительно удерживающим кольцом (56) и/или опирается на фиксированное на втулке (26) корпуса переднее кольцо (54).
23. Устройство по п.19 или 21, отличающееся тем, что запорное кольцо (60) содержит, по меньшей мере, одну уплотнительную шайбу (80) в качестве части механической уплотнительной системы, включающей в себя, по меньшей мере, две уплотнительные шайбы (80, 80а) с центральным отверстием (82), причем уплотнительные шайбы (80, 80а) выполнены в данном случае из карбида кремния.
24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что уплотнительные шайбы (80, 80а) прилегают друг к другу контактными поверхностями (84), причем, при необходимости, по меньшей мере, одна уплотнительная шайба (80а) имеет на контактной поверхности (84) криволинейно проходящие от ее края (81) к центру спиралеобразные канавки или углубления (86) небольшой глубины (с), которые заканчиваются на расстоянии от центрального отверстия (82) и перекрыты контактной поверхностью другой уплотнительной шайбы (80).
25. Устройство по п.1 или 16, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна охватывающая вал (10) втулка (12) и коаксиальная ей втулка (26) корпуса состоят из немагнитного материала, а между ними предусмотрены, по меньшей мере, два охватывающих вал магнитожидкостных уплотнительных элемента (70, 70а).
26. Устройство по п.25, отличающееся тем, что втулка (12) вала статически герметизирована относительно вала (10), а втулка (26) корпуса статически герметизирована относительно корпуса кольцами (20) круглого сечения.
27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что передающий усилие орган, или вал (10), или втулка (12) вала и изолирующие давление элементы, или корпус, или втулка (26) корпуса удерживаются на определенном осевом расстоянии с возможностью концентричного вращения посредством расположенных радиально к продольной оси (M1) втулки вала подшипников качения (52), в частности посредством двойного радиально-упорного шарикоподшипника.
28. Устройство по п.23, отличающееся тем, что подшипник качения (52) прилегает к внешнему кольцу (16) втулки (12) вала, которое с другой стороны контактирует с уплотнительной шайбой (80а) из карбида кремния.
29. Устройство по п.23, отличающееся тем, что уплотнительная шайба (80а) установлена на аксиально ступенчато расширяющемся от внешнего кольца (16) участке (51) кольцевого пространства (50), которому придано запорное кольцо (60) с другой уплотнительной шайбой (80).
30. Устройство по п.3 или 16, отличающееся тем, что вал (10) состоит из ферромагнитного материала.
31. Устройство по п.23, отличающееся тем, что между внешней поверхностью уплотнительной шайбы (80) и соседним запорным кольцом (60) проходит радиальный зазор (17).
32. Устройство по п.31, отличающееся тем, что к радиальному зазору (17) с одной стороны примыкает осевой кольцевой зазор (77) между валом (10) и уплотнительными элементами (70), а с другой стороны - осевой кольцевой зазор (13), охватывающий снизу соседнюю уплотнительную шайбу (80), и/или на радиально внешнем конце радиального зазора (17) предусмотрена упорная поверхность (69), к которой примыкает проходящий осепараллельно внешний кольцевой зазор (21).
33. Устройство по п.31 или 32, отличающееся тем, что предусмотрены, по меньшей мере, два концентричных магнитных уплотнения (70, 70а), сечения которых разделены, по меньшей мере, одним осепараллельным дистанцирующим кольцом (79).
34. Устройство по п.29, отличающееся тем, что уплотнительная шайба (80) присоединена к средней стенке (63) запорного кольца (60) посредством, по меньшей мере, одного осепараллельного поводкового штифта (67).
35. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перед нагруженной текучей средой стороной расположена камера (90), частично заполненная газом (G) и снабженная уплотнительным зазором (92).
36. Устройство по п.35, отличающееся тем, что камера (90) расположена перед магнитожидкостным уплотнительным элементом (70) на несущем или запорном кольце (60).
37. Устройство по п.36, отличающееся тем, что ширина (q3) уплотнительного зазора (92) больше ширины (q2) уплотнительного зазора (77) уплотнительного элемента (70) на несущем или запорном кольце (60) в направлении вала (10).
38. Устройство по п.19, отличающееся тем, что соотношение между шириной (q2) уплотнительного зазора (77), шириной (q3) уплотнительного зазора (92) камеры (90) и внутренним внешним диаметром (f2) камеры (90) или ее внешней стенкой (94) составляет 1:1,2:1,5.
39. Устройство по п.37, отличающееся тем, что сечение камеры (90) увеличено наружу.
40. Устройство по п.35, отличающееся тем, что камера (90) снабжена вспомогательным присоединением для инертного газа.
41. Способ пропускания, по меньшей мере, двух текучих сред разного давления с помощью вала или подобного передающего усилие органа и изолирующего давление элемента, такого как окружающий вал или подобный орган корпуса, при котором между передающим усилие органом (10) и изолирующим давление элементом в каждой из ограниченных соответствующим уплотнительным элементом (70, 70а) полостях (90, 90а; 98) удерживают текучие среды (А, В) разного давления, а между ними в полости (98) вспомогательную жидкость (Н), отличающийся тем, что в образованной, в частности, вспомогательной жидкостью (Н) вспомогательной текучей среде создают две области давления, и отделение для более высокого давления вспомогательной жидкости (Н) располагают со стороны полости (90а) для текучей среды (А) более высокого давления, причем способ осуществляют в устройстве по п.1.
42. Способ по п.41, отличающийся тем, что полость (96) для вспомогательной жидкости (Н) герметизируют с обеих сторон относительно полостей (90, 90а; 98) для текучих сред (А, В) посредством магнитожидкостных уплотнительных элементов (70, 70а).
43. Способ по п.41 или 42, отличающийся тем, что в полости (96) для вспомогательной жидкости (Н) предварительно создают вакуум.
44. Способ по п.41, отличающийся тем, что в полость (90, 90а) более высокого давления подают рабочую среду, а в полость (98) более низкого давления - окружающий воздух.
45. Способ по п.41, отличающийся тем, что создают перепад давлений, который соответствует, по меньшей мере, максимальному возникающему перепаду давлений между текучими средами (А, В), или регулируют мощность создающих перепад давлений средств.
46. Способ по п.41 или 45, отличающийся тем, что регулируют обратный поток из отделения (96а) более высокого давления вспомогательной жидкости (Н) в отделение (96b) более низкого давления.
47. Способ по п.41, отличающийся тем, что перепад давления внутри вспомогательной жидкости (Н) создают посредством относительного движения геометрических элементов, которые, с одной стороны, приданы валу (10), а, с другой стороны, - изолирующему давление элементу и образуют подающее устройство (100).
48. Способ по п.41 или 47, отличающийся тем, что посредством уплотнительных шайб (80, 80а), ограничивающих между собой спиралеобразные канавки или углубления (86), создают подающее действие для вспомогательной жидкости (Н).
49. Способ по п.48, отличающийся тем, что подающее действие уплотнительных шайб (80, 80а) усиливают посредством повышения давления на них и увеличения расстояния между ними.
50. Способ по п.41 или 42, отличающийся тем, что в расположенной перед уплотнительным элементом (70) и содержащей газ камере (90) объем газа при работе собирают в зоне уплотнительного зазора (77) между уплотнительным элементом и валом (10) концентрично вокруг него и сжимают рабочим давлением.
RU2006118320/06A 2003-10-29 2004-10-06 Устройство и способ пропускания, по меньшей мере, двух текучих сред RU2324853C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE20316689 2003-10-29
DE20316689.2 2003-10-29
DE202004009146.1 2004-06-09
DE202004009146U DE202004009146U1 (de) 2003-10-29 2004-06-09 Vorrichtung zum Führen zumindest zweier Strömungsmittel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006118320A true RU2006118320A (ru) 2007-12-20
RU2324853C2 RU2324853C2 (ru) 2008-05-20

Family

ID=34593492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006118320/06A RU2324853C2 (ru) 2003-10-29 2004-10-06 Устройство и способ пропускания, по меньшей мере, двух текучих сред

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1680613B1 (ru)
RU (1) RU2324853C2 (ru)
WO (1) WO2005047741A2 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010047028A1 (de) 2010-09-30 2012-04-05 Ksb Aktiengesellschaft Magnetfluid-Dichtung
CN111593307B (zh) * 2019-02-20 2023-08-29 东君新能源有限公司 一种磁流体端头及磁控溅射靶

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB783881A (en) * 1954-03-05 1957-10-02 Vickers Electrical Co Ltd Improvements relating to shaft and like seals
DE2143736A1 (de) * 1971-09-01 1973-03-08 Erno Raumfahrttechnik Gmbh Anordnung zum abdichten von wellendurchfuehrungen
JPS5430347A (en) * 1977-08-10 1979-03-06 Fuji Electric Co Ltd Magnetic fluid sealing equipment
JPS54135963A (en) * 1978-04-14 1979-10-22 Fuji Electric Co Ltd Magnetic liquid seal device
US4561679A (en) * 1982-07-26 1985-12-31 Exxon Production Research Co. Seal pressure reduction system
JPS60155064A (ja) * 1984-01-24 1985-08-14 Mitsubishi Electric Corp 磁性流体シ−ル装置
JPS60155063A (ja) * 1984-01-24 1985-08-14 Mitsubishi Electric Corp 磁性流体シ−ル装置
US5217233A (en) * 1989-10-30 1993-06-08 John Crane Inc. Spiral groove seal system for sealing a high pressure gas
DE29606679U1 (de) * 1996-04-12 1997-08-14 Feodor Burgmann Dichtungswerke GmbH & Co, 82515 Wolfratshausen Ferrofluid-Dichtung

Also Published As

Publication number Publication date
RU2324853C2 (ru) 2008-05-20
EP1680613B1 (de) 2013-12-11
WO2005047741A3 (de) 2005-08-11
EP1680613A2 (de) 2006-07-19
WO2005047741A2 (de) 2005-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4809354A (en) Hydrostatic bearing utilizing a ferromagnetic fluid
EP0986714B1 (en) Rotary motion feedthrough with rotating magnet system
US7398974B1 (en) Magneto-fluidic seal with wide working temperature range
US2970548A (en) Magnetically driven pump
US11441685B2 (en) Rotary face seal with magnetic puller loading
JPS6237278B2 (ru)
SE529284C2 (sv) Membranpump
JPH0491396A (ja) ターボ形ポンプ
JPWO2019117229A1 (ja) 電動機
US3439961A (en) Bifluid hydrodynamic bearing
AU2015301156B2 (en) Magnetic coupling for motor shaft of electrical submersible pump
US20140271270A1 (en) Magnetically coupled expander pump with axial flow path
RU2006118320A (ru) Устройство и способ пропускания, по меньшей мере, двух текучих сред
CN112503181B (zh) 一种斜向充磁的磁性液体密封结构
Matuszewski et al. New designs of magnetic fluid seals for reciprocating motion
US20180340614A1 (en) Rotary face seal with magnetic puller loading with band magnet on seal case
CN206320304U (zh) 同心多轴磁流体密封结构
US7674089B2 (en) Device and method for guiding at least two flow media
CN1875211B (zh) 引导至少两种流动介质的装置和方法
WO2017031083A1 (en) Hydrocarbon power system
SU892075A1 (ru) Магнитно-жидкостное уплотнение
JP5563112B2 (ja) 回転部の軸受け装置及びそれを用いたポンプ
CN105207528A (zh) 一种组合式磁力耦合器及其驱动的多工况变负载双螺杆泵
RU171545U1 (ru) Герметичный насос
CN2839666Y (zh) 平面式永磁磁力驱动泵

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151007