RU2053164C1

RU2053164C1 - End-type sealing device

Info

Publication number: RU2053164C1
Application number: RU93010542A
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Петров; Владимир Борисович Ульянихин; Владимир Петрович Егоров
Original assignee: Николай Иванович Петров; Владимир Борисович Ульянихин; Владимир Петрович Егоров
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: shipbuilding. SUBSTANCE: ring 3 is connected with bearings flange 6 by means of two coaxial bellows 4 which form chamber 5 of medium to be sealed between shaft 1 and inner bellows; bearing flange 6 is secured on plate 7 of housing 8 of mobile sealing device which is provided with header 9 at joint area of mobile and fixed members of friction pair. Thermocouple 10 placed in flow of leakage liquid accumulated in header sends its pulse to load regulator 11 which feeds buffer medium to non-flow-through hermetic chamber 13 via passage 12. EFFECT: enhanced reliability.

Description

Изобретение относится к судостроению и машиностроению и может быть использовано в процессе ремонта оборудования этих отраслей в целях увеличения срока службы и повышения надежности, в частности, уплотнений судовых дейдвудных устройств с масляной или любой системой на основе других типов смазок. The invention relates to shipbuilding and mechanical engineering and can be used in the repair process of equipment of these industries in order to increase service life and increase reliability, in particular, seals of ship stern devices with oil or any system based on other types of lubricants.

Известно подвижное герметизирующее устройство торцового типа, содержащее корпус, опорный фланец, неподвижный элемент пары трения, вращающийся кольцевой элемент пары трения, закрепленный на валу, сильфонный упругий элемент, внутренняя полость которого сообщена с буферной средой, и термопару, связанную с регулятором нагружения буферной среды. A movable end-face sealing device is known, comprising a housing, a support flange, a fixed element of a friction pair, a rotating annular element of a friction pair mounted on a shaft, a bellows elastic element, the inner cavity of which is in communication with the buffer medium, and a thermocouple connected with the load regulator of the buffer medium.

Это устройство имеет следующие недостатки:
пара трения устройства работает без достаточной смазки, что приводит к нагреву элементов пары трения и необходимости охлаждения буферной средой внутренних поверхностей элементов пары трения, в частности неподвижного;
усложнение конструкции неподвижного элемента пары трения из-за необходимости создания в нем полости для прохода хладоносителя и сквозного канала для термопары;
использование трех сильфонов, установленных коаксиально, для организации протока хладоносителя;
необходимость использования пружины для создания первоначального нагружения пары трения;
малая долговечность устройства из-за использованного способа нагружения, при котором повышение температуры в паре трения приводит к лавинообразному нарастанию температуры и разрушению рабочих поверхностей пар трения;
утечки уплотняемой среды загрязняют окружающее пространство и являются прямыми потерями уплотняемой среды;
неэкономичность использования такого типа устройства во многих отраслях промышленности, в частности в судостроении.This device has the following disadvantages:
the friction pair of the device operates without sufficient lubrication, which leads to heating of the elements of the friction pair and the need to cool the buffer medium of the internal surfaces of the elements of the friction pair, in particular stationary;
the complication of the design of the fixed element of the friction pair due to the need to create a cavity in it for the passage of the coolant and the through channel for the thermocouple;
the use of three bellows installed coaxially to organize the flow of the coolant;
the need to use a spring to create the initial loading of a friction pair;
low durability of the device due to the used loading method, in which an increase in temperature in the friction pair leads to an avalanche-like increase in temperature and destruction of the working surfaces of the friction pairs;
leaks of the sealed medium pollute the environment and are direct losses of the sealed medium;
uneconomical use of this type of device in many industries, in particular in shipbuilding.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности подвижного герметизирующего устройства в работе и упрощение его конструкции. The technical result of the invention is to increase the reliability of the movable sealing device in operation and simplify its design.

Это достигается тем, что в подвижном герметизирующем устройстве торцового типа, содержащем корпус, опорный фланец, неподвижный элемент пары трения, закрепленный на валу сильфонный упругий элемент, внутренняя полость которого сообщена с буферной средой, и термопару, связанную с регулятором нагружения буферной среды, неподвижный элемент пары трения выполнен с разъемными вкладышами, закрепленными на сплошном кольце, а сильфонный элемент включает два коаксиально расположенных сильфона, закрепленных одними концами на упомянутом кольце, а другими на опорном фланце и образующих между собой герметичную полость, сообщенную с буферной средой, причем между внутренним сильфоном и валом образована полость, сообщенная с уплотняемой средой, а между наружным сильфоном и корпусом герметизирующего устройства образован коллектор для сбора утечек уплотняемой среды, при этом термопара установлена на выходе из коллектора утечек уплотняемой среды, направляемых в систему уплотняемой среды. This is achieved by the fact that in a movable end-face sealing device containing a housing, a support flange, a fixed element of a friction pair, a bellows elastic element fixed to the shaft, the internal cavity of which is in communication with the buffer medium, and a thermocouple connected with the load medium of the buffer medium, the fixed element friction pairs are made with detachable liners mounted on a continuous ring, and the bellows element includes two coaxially arranged bellows, fixed at one end to the ring, and other on the support flange and forming an airtight cavity in communication with the buffer medium, a cavity being connected between the internal bellows and the shaft communicating with the sealing medium, and a collector is formed between the external bellows and the housing of the sealing device to collect leaks of the sealing medium, and a thermocouple is installed at the outlet of the manifold of leaks of the sealed medium directed to the system of the sealed medium.

На чертеже схематично изображено подвижное герметизирующее устройство (ПГУ). The drawing schematically shows a movable sealing device (CCGT).

На вращающемся валу 1 закрепляется втулка 2 с гребнем и буртом, являющаяся подвижным элементом пары трения, которая совместно с кольцом 3 неподвижного элемента пары трения образуют ПГУ. Кольцо 3 с помощью двух коаксиально расположенных сильфонов 4, образующих между валом 1 и внутренним сильфоном полость 5 уплотняемой среды, соединяется с опорным фланцем 6, закрепленным на плите 7 корпуса 8 ПГУ, который в районе стыка подвижного и неподвижного элементов пары трения снабжен коллектором 9. Термопара 10, находящаяся в потоке утечек уплотняемой среды, собираемых в коллекторе, свой импульс передает на регулятор 11 нагружения, который по каналу 12 подводит буферную среду в беспроточную герметичную полость 13. Канал 14 служит для отвода утечек уплотняемой среды из коллектора 9 в емкость 15 сбора утечек, которые затем насосом 16 возвращаются в напорную цистерну 17 уплотняемой среды. On the rotating shaft 1, a sleeve 2 with a crest and a shoulder is fixed, which is the movable element of the friction pair, which together with the ring 3 of the fixed element of the friction pair form a CCGT. The ring 3 with the help of two coaxially arranged bellows 4, forming between the shaft 1 and the internal bellows the cavity 5 of the sealing medium, is connected to the supporting flange 6, mounted on the plate 7 of the CCGT housing 8, which is equipped with a collector 9 at the junction of the movable and stationary elements of the friction pair. The thermocouple 10, located in the leakage stream of the sealed medium collected in the collector, transfers its momentum to the load regulator 11, which through the channel 12 brings the buffer medium into the non-flowing sealed cavity 13. The channel 14 serves to divert leaks of the medium to be sealed from the manifold 9 to the leakage collection tank 15, which are then returned by the pump 16 to the pressure tank 17 of the medium to be sealed.

ПГУ работает следующим образом. CCGT works as follows.

Из уплотняемой полости 5 среда поступает на пару трения, образованную втулкой 2 и неподвижным кольцом 3, для их смазки и охлаждения, а утечки среды поступают на специальной формы бурт втулки 2, направляющий их как при остановке, так и при вращении вала в коллектор 9 и далее по каналу 14 в емкость 15. С помощью насоса 16 утечки среды возвращают в напорную цистерну 17 уплотняемой среды для многократного использования. From the sealed cavity 5, the medium enters into a friction pair formed by the sleeve 2 and the stationary ring 3, for their lubrication and cooling, and the medium leaks enter the special form of the collar of the sleeve 2, directing them both when stopping and when the shaft rotates into the manifold 9 and further along the channel 14 into the tank 15. With the help of the pump 16, the leakage of the medium is returned to the pressure tank 17 of the sealing medium for reuse.

Термопара 10, измеряющая температуру утечек уплотняемой среды, выдает импульс на регулятор 11 нагружения буферной среды, который устанавливает нужное давление в беспроточной герметичной полости 13, регулируя количество утечек уплотняемой среды. При повышении температуры утечек среды регулятор 11 уменьшает давление буферной среды в полости 13, что приводит к увеличению утечек и стабилизации температуры. При понижении температуры утечек, включая остановленный вал, термопара 10 выдает импульс регулятору 1 на увеличение давления до допустимой величины в полости 13 и уменьшение утечек уплотняемой среды. The thermocouple 10, which measures the temperature of the leaks of the sealed medium, gives a pulse to the regulator 11 of the loading of the buffer medium, which sets the desired pressure in the non-flowing sealed cavity 13, adjusting the number of leaks of the sealed medium. With increasing temperature of the medium leakage, the regulator 11 reduces the pressure of the buffer medium in the cavity 13, which leads to an increase in leakage and stabilization of the temperature. When lowering the temperature of leaks, including a stopped shaft, the thermocouple 10 gives an impulse to the regulator 1 to increase the pressure to an acceptable value in the cavity 13 and reduce the leakage of the sealed medium.

Claims

A MOBILE SEALING DEVICE FOR THE END TYPE, comprising a housing, a support flange, a fixed element of a friction pair, a rotating ring element of a friction pair, a bellows elastic element fixed to the shaft, the internal cavity of which is in communication with the buffer medium, and a thermocouple connected with the load regulator of the buffer medium, that the fixed element of the friction pair is made with detachable liners mounted on a continuous ring, and the bellows element includes two coaxially located bellows, fixed at one end on the said ring, and at the other on the support flange and forming an airtight cavity in communication with the buffer medium, a cavity communicating with the medium being sealed between the inner bellows and the shaft, and a collector formed between the outer bellows and the housing of the sealing device collection of leaks of the sealed medium, while a thermocouple is installed at the outlet of the collector of leaks of the sealed medium directed to the system of the sealed medium.