RU2118729C1

RU2118729C1 - End seal

Info

Publication number: RU2118729C1
Application number: RU96110550A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Стрелец; Михаил Анатольевич Смалько; Любомир Константинович Буняк; Игорь Александрович Похильчук
Original assignee: Государственное предприятие магистральных нефтепроводов "Дружба"
Priority date: 1996-05-27
Filing date: 1996-05-27
Publication date: 1998-09-10

Abstract

FIELD: sealing devices for revolving shafts of pumps and equipment; chemical, oil refining and other industries. SUBSTANCE: end seal is provided with annular groove on side of sealing chamber on outer section of working surface of revolving ring. Fitted in this groove is additional ring loaded with spring in axial direction; this ring is sealed in radial direction and is movable in axial direction, thus excluding opening of inner joint and consequently reducing leakage through seal. EFFECT: reduced leakage of liquid through seal. 3 dwg

Description

Изобретение относится к уплотняющим устройствам вращающихся валов насосов машин и аппаратов химической, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности. The invention relates to sealing devices for rotating shafts of pumps of machines and apparatuses of the chemical, oil refining and other industries.

Известно торцевое уплотнение (SU N 1749591, F 16 J 15/34, 1992), наиболее близкое по своей технической сущности к предлагаемому, содержащее корпус, вал, невращающиеся и вращающиеся кольца, контактирующие между собой, по плоской поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, соединенная каналами с уплотняемой полостью и в нем выполнены конические радиально расположенные полости, обращенные вершинами наружу и сообщенные ими с уплотняемой полостью, а со стороны основания упомянутые полости соединены осевыми каналами с кольцевой канавкой. A mechanical seal is known (SU N 1749591, F 16 J 15/34, 1992), which is closest in technical essence to the present one, comprising a housing, a shaft, non-rotating and rotating rings in contact with each other, an annular groove is made on a flat friction surface of the rotating ring connected by channels with a cavity to be sealed and conical radially located cavities are made in it, the vertices facing outward and communicated by them with the cavity to be sealed, and from the base side the said cavities are connected by axial channels with an annular Navka.

Основным недостатком известного торцевого уплотнения является то, что в результате частичного отвода просочившейся жидкости, режим трения во внешнем стыке ближе к жидкостному, а во внутреннем стыке ближе к сухому трению. Это приводит к тому, что рабочая поверхность трения внутреннего участка стыка изнашивается более интенсивно, образуется зазор, через который уплотняемая среда проникает наружу. The main disadvantage of the known mechanical seal is that as a result of the partial drainage of the leaked fluid, the friction mode in the outer joint is closer to the fluid, and in the inner joint closer to dry friction. This leads to the fact that the working surface of the friction of the inner section of the joint wears out more intensively, a gap is formed through which the sealed medium penetrates outward.

Задача изобретения - повышение надежности и долговечности торцевого уплотнения. The objective of the invention is to increase the reliability and durability of the mechanical seal.

Технический результат достигается тем, что со стороны уплотняемой полости на внешнем участке рабочей поверхности вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, в которую установлено подпружиненное в осевом направлении дополнительное кольцо, загерметизированное в радиальном направлении и подвижное в осевом направлении. The technical result is achieved by the fact that from the side of the cavity to be sealed, an annular groove is made on the outer portion of the working surface of the rotating ring, into which an additional spring-loaded axial ring is installed, sealed in the radial direction and movable in the axial direction.

На фиг. 1 изображено торцевое уплотнение, общий вид; на фиг. 2 - вид А; на фиг. 3 - сечение Б-Б. In FIG. 1 shows a mechanical seal, general view; in FIG. 2 - view A; in FIG. 3 - section BB.

Торцевое уплотнение состоит из неподвижного кольца трения 1, установленного в корпусе 2, загерметизированного посредством вторичных уплотнений 3 и 4 и закрепленного штифтами 5, подвижного кольца трения 6, на торцевой поверхности которого выполнена кольцевая канавка 7, установленная во втулке 8 и загерметизированного вторичными уплотнениями 9 и 10. Рабочая поверхность подвижного кольца 6 разделена кольцевой канавкой 7 на внешний участок рабочей поверхности 11 со стороны уплотняемой полости, и внутреннего участка 12. На внешнем участке рабочей поверхности 11 выполнена кольцевая канавка 13, в которую установлено подпружиненное пружиной 14 в осевом направлении дополнительное кольцо 15, загерметизированное в радиальном направлении вторичными уплотнениями 16 и 17 и зафиксированное от самопроизвольного проворачивания штифтами 18. Во втулке 8 выполнены конические радиально расположенные полости 19, соединенные продольными каналами 20 с кольцевой канавкой 7. Втулка 8 соединена с валом 21 посредством шпонки 22 и герметизируется вторичным уплотнением 23. Неподвижное кольцо трения 1 прижато к подвижному кольцу 6 нажимным элементом 24 через пружину 25. The mechanical seal consists of a fixed friction ring 1 installed in the housing 2, sealed with secondary seals 3 and 4 and secured with pins 5, a movable friction ring 6, on the end surface of which an annular groove 7 is installed, installed in the sleeve 8 and sealed with secondary seals 9 and 10. The working surface of the movable ring 6 is divided by an annular groove 7 on the outer section of the working surface 11 from the side of the cavity to be sealed, and the inner section 12. On the outer section of the working of the surface 11, an annular groove 13 is made, in which an additional ring 15 is mounted, axially spring-loaded by a spring 14, radially sealed by secondary seals 16 and 17 and secured against spontaneous rotation by pins 18. Radial conical cavities 19 are made in sleeve 8 and are connected by longitudinal channels 20 with an annular groove 7. The sleeve 8 is connected to the shaft 21 by means of a key 22 and is sealed by a secondary seal 23. The stationary friction ring 1 is pressed against izhnomu 6 ring pressing member 24 via a spring 25.

Уплотнение работает следующим образом. Sealing works as follows.

При остановленном вале 21 герметизация уплотнения осуществляется внутренним стыком 12 колец 1 и 6 с помощью их прижатия нажимным элементом 24 через пружину 25. При вращении вала 21 вращается втулка 8 с кольцом трения 6, уплотняемая среда, которая находится в конической полости 19, под действием центробежной силы выбрасывается в уплотненную полость. В результате этого в осевых каналах 20 и кольцевой канавке 7 образуется разрежение. При этом уплотняемая жидкость через внешний стык 11 просачивается в кольцевую канавку 7 и далее через продольные каналы 20 - в конические полости 19, откуда под действием центробежной силы возвращается в уплотняемую полость. When the shaft 21 is stopped, the seal is sealed by the inner joint 12 of rings 1 and 6 by pressing them by the pressing element 24 through the spring 25. When the shaft 21 rotates, the sleeve 8 rotates with the friction ring 6, the medium being sealed, which is in the conical cavity 19, under the action of centrifugal forces are ejected into the sealed cavity. As a result of this, a vacuum is formed in the axial channels 20 and the annular groove 7. In this case, the liquid being sealed through the external joint 11 seeps into the annular groove 7 and then through the longitudinal channels 20 into the conical cavities 19, from where it returns to the cavity to be sealed under the action of centrifugal force.

Так как уплотняемая среда просачивается через участок внутреннего стыка 12 в значительно меньшем количестве, то режим трения ближе к сухому, вследствие чего износ на этом участке больше. Компенсация этого износа осуществляется за счет осевого перемещения дополнительного кольца 15. Таким образом, исключается возможность раскрытия внутреннего стыка 12, то есть образования зазора, что ведет к уменьшению утечки жидкости через торцевое уплотнение. Since the sealed medium seeps through the section of the inner joint 12 in a much smaller amount, the friction mode is closer to dry, as a result of which the wear on this section is greater. Compensation for this wear is due to the axial movement of the additional ring 15. Thus, the possibility of opening the inner joint 12, that is, the formation of a gap, which leads to a decrease in fluid leakage through the mechanical seal, is eliminated.

Claims

An end seal comprising a housing, a shaft, non-rotating and rotating sealing rings contacting each other on a flat friction surface, moreover, an annular groove is made on the friction surface of the rotating seal ring, connected by channels to the cavity to be sealed, and there are conical radially spaced cavities facing the vertices outward and communicated by them with a sealed cavity, and from the side of the base, said cavities are connected by axial channels with an annular groove, characterized in that with in the outer part of the working surface of the rotating ring, an annular groove is made in which the axial spring-loaded additional ring is installed, sealed in the radial direction and movable in the axial direction.