RU2140031C1

RU2140031C1 - End seal

Info

Publication number: RU2140031C1
Application number: RU98106827A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Стрелец; Михаил Анатолиевич Смалько; Петр Федорович Завгородний; Любомир Константинович Буняк; Игорь Александрович Похильчук
Original assignee: Государственное предприятие магистральных нефтепроводов "Дружба"
Priority date: 1998-04-13
Filing date: 1998-04-13
Publication date: 1999-10-20

Abstract

FIELD: sealing devices for revolving shafts of pumps, machines and apparatus in chemical, oil producing and other industries. SUBSTANCE: insert screwed into bush project above its surface; they have L-shaped passage engageable with radial cavity of bush; outlet hole of L-shaped passage is located opposite to direction of rotation of bush. Medium being sealed enters L-shaped passage under action of centrifugal force overcoming stiffness of spring and is returned to sealing cavity due to rarefaction at outlet hole of L-shaped passage. EFFECT: avoidance of escape of medium being sealed outside. 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, machines and apparatus of the chemical, oil refining and other industries.

Известно торцовое уплотнение (RU N 2028525), наиболее близкое по своей технической сущности к предлагаемому, содержащее корпус, вал, невращающееся и вращающееся уплотнительные кольца, контактирующие между собой по плоской поверхности трения, причем на поверхности трения вращающегося кольца выполнена кольцевая канавка, соединенная осевыми каналами с радиально расположенными полостями, которые сообщены с уплотняемой полостью и разделены шариками посредством закрепленных на наружной поверхности вращающегося уплотнительного кольца пластинчатых пружин. A mechanical seal is known (RU N 2028525), which is closest in technical essence to the invention, comprising a housing, a shaft, a non-rotating and rotating sealing rings in contact with each other on a flat friction surface, and an annular groove connected to the axial channels is made on the friction surface of the rotating ring with radially spaced cavities that are in communication with the cavity to be sealed and separated by balls by means of plates fixed to the outer surface of the rotating sealing ring atyh springs.

Основным недостатком известного торцового уплотнения является то, что по всему объему уплотняемой полости давление одинаково, что затрудняет отвод жидкости из радиально расположенных полостей. The main disadvantage of the known mechanical seal is that the pressure is the same throughout the volume of the cavity to be sealed, which makes it difficult to drain fluid from radially located cavities.

Задача изобретения - уменьшение давления в уплотняемой полости в месте выхода жидкости из радиально расположенных полостей. The objective of the invention is to reduce the pressure in the sealed cavity at the exit of the fluid from the radially located cavities.

Технический результат достигается тем, что во втулку ввинчены вставки с Г-образным каналом, сопряженным с радиальной полостью втулки. Выходное отверстие вставки располагается против направления вращения втулки. За счет того, что вставка выступает над поверхностью втулки, создается препятствие движению жидкости. И таким образом, со стороны выходного отверстия Г-образного канала возникает разрежение, что способствует движению жидкости из радиальной полости втулки. The technical result is achieved by the fact that inserts with a L-shaped channel mating with the radial cavity of the sleeve are screwed into the sleeve. The outlet opening of the insert is opposite the direction of rotation of the sleeve. Due to the fact that the insert protrudes above the surface of the sleeve, an obstacle to the movement of the liquid. And thus, a vacuum occurs from the outlet of the L-shaped channel, which facilitates the movement of fluid from the radial cavity of the sleeve.

На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 - снимок обтекания препятствия уплотняемой жидкостью. In FIG. 1 shows a mechanical seal, general view; figure 2 - cross section aa in fig. 1; figure 3 is a snapshot of the flow around an obstacle with a fluid seal.

Торцовое 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 торцовой поверхности которого выполнены кольцевые канавки 7, установленного во втулке 8 и загерметизированного вторичными уплотнениями 9 и 10. Во втулке 8 ввинчены вставки 11 с Г-образным каналом 12, сопряженным с радиальной полостью 13, соединенной продольными каналами 14 с расположенными под углом α = 3^o - 10^o к оси вращения вращающегося кольца 6 продольными каналами 15, соответственно, которые соединены с кольцевыми канавками 7. Г-образный канал 12 закрыт шариком 16 при помощи пружины 17, взаимодействующая с винтом 18, который ввинчен в вставку 11. Втулка 8 соединена с валом 19 посредством шпонки 20 и герметизируется вторичным уплотнением 21. Неподвижное кольцо трения 1 прижато к подвижному кольцу 6 нажимным элементом 22 через пружину 23.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 there are annular grooves 7 installed in the sleeve 8 and sealed with secondary seals 9 and 10. Insert 11 is screwed into sleeve 8 with an L-shaped channel 12, paired with a radial cavity 13 connected by longitudinal channels 14 with angles α = 3 ^° - 10 ^° to the axis of rotation of the rotating ring 6 by longitudinal channels 15, respectively, which are connected to the annular grooves 7. The L-shaped channel 12 is closed by a ball 16 using a spring 17 that interacts with a screw 18 that is screwed into the insert 11. The sleeve 8 is connected to the shaft 19 by means of a key 20 and is sealed by a secondary the seal 21. The stationary friction ring 1 is pressed against the movable ring 6 by the pressure member 22 through the spring 23.

Уплотнение работает следующим образом. Sealing works as follows.

При остановленном валу 19 герметизация уплотнения осуществляется стыком колец трения 1 и 6 за счет их прижатия нажимным элементом 22 через пружину 23, а Г-образный канал 12 закрыт шариком 16 посредством пружины 17. При вращении вала 19 вращается втулка 8 с кольцом трения 6. Уплотняемая среда стремится проникнуть через стык колец трения 1 и 6 наружу и попадает в кольцевую канавку 7, далее уплотняемая среда попадает в продольный канал 15, расположенный под углом к оси вращения вращающегося кольца 6, за счет этого угла в канале 15 возникает осевая сила, под действием которой уплотняемая среда движется к сопряженному каналу 14, через который она попадает в радиально расположенную полость 13. В это же время, за счет того, что вставка 11 выступает над поверхностью втулки 8, создается препятствие движению жидкости и в месте выходного отверстия Г-образного канала возникает разрежение. Под действием центробежной силы уплотняемая среда попадает в сопряженный Г-образный канал, где она давит на шарик 16, преодолевая упругость пружины 17, и через образованную щель и за счет разрежения у выходного отверстия Г-образного канала выбрасывается обратно в уплотняемую полость. При уменьшении центробежной силы под действием упругой силы пружины 17 шарик 16 плотно закрывает Г-образный канал 12. Этим перекрывается обратное проникновение уплотняемой среды в кольцевые канавки 7. When the shaft 19 is stopped, the seal is sealed by the joint of the friction rings 1 and 6 due to their pressing by the pressing element 22 through the spring 23, and the L-shaped channel 12 is closed by the ball 16 by means of the spring 17. When the shaft 19 is rotated, the sleeve 8 rotates with the friction ring 6. Sealed the medium tends to penetrate through the joint of the friction rings 1 and 6 and enters the annular groove 7, then the medium being compacted enters the longitudinal channel 15 located at an angle to the axis of rotation of the rotating ring 6, due to this angle in the channel 15 an axial force arises, under By means of which the medium to be sealed moves to the conjugate channel 14, through which it enters the radially located cavity 13. At the same time, due to the fact that the insert 11 protrudes above the surface of the sleeve 8, an obstacle to the movement of fluid in the place of the outlet of the L-shaped channel rarefaction occurs. Under the action of centrifugal force, the compacted medium enters the conjugated L-shaped channel, where it presses on the ball 16, overcoming the elasticity of the spring 17, and is thrown back through the formed slot and due to rarefaction at the outlet of the L-shaped channel into the sealing cavity. When the centrifugal force decreases under the action of the elastic force of the spring 17, the ball 16 tightly closes the L-shaped channel 12. This blocks the reverse penetration of the medium being sealed into the annular grooves 7.

Таким образом, предложенная конструкция многоступенчатого торцового уплотнения исключает возможность проникновения уплотняемой среды наружу. Thus, the proposed design of a multi-stage mechanical seal eliminates the possibility of penetration of the sealing medium out.

Claims

A mechanical seal comprising a housing, a shaft, a non-rotating and rotating sealing rings in contact with each other on a flat friction surface, moreover, an annular groove is made on the friction surface of the rotating ring, connected by axial channels with radially spaced cavities that are in communication with the sealing cavity with which they are divided balls by means of plate springs fixed on the outer surface of the rotating sealing ring, characterized in that the inserts are screwed into the sleeve, the protrusion guides over its surface, with L-shaped channel having a radial cavity conjugate sleeve, and the outlet L-shaped channel is located against the sleeve rotation direction.