RU2146023C1

RU2146023C1 - End face seal

Info

Publication number: RU2146023C1
Application number: RU98115030A
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: 1998-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2000-02-27

Abstract

FIELD: chemical, oil producing and other industries; sealing devices for rotating shafts of pumps, machines and apparatuses. SUBSTANCE: end face of stationary ring has ring projection which gets into ring groove of rotating ring. Delivery blades are made on end face surface of projection with pitch P_t. Sealed medium getting into ring groove is returned into sealed space along longitudinal channels and radial spaces under action of delivery blades building additional pressure. All this provides decrease in sealed medium leaks outside through end face seal. EFFECT: enhanced reliability of end face seal. 4 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 (А.с. СССР 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 каналами с коническими радиально расположенными полостями, со стороны основания. Эти полости обращены вершинами наружу и сообщены ими с уплотняемой полостью, которые разделены шариками посредством пластинчатых пружин. A mechanical seal is known (A.S. USSR N 2028525), closest in technical essence to the proposed one, containing a housing, a shaft, non-rotating and rotating sealing rings in contact with each other on a flat friction surface, and an annular groove is made on the friction surface of the rotating ring connected by channels with conical radially located cavities, from the side of the base. These cavities face outward with their peaks and communicate with the cavity being sealed, which are separated by balls by means of leaf springs.

Основным недостатком известного торцового уплотнения является то, что затруднено движение уплотняемой среды по осевым каналам вследствие прилипания уплотняемой среды под действием центробежной силы к стенкам канала. The main disadvantage of the known mechanical seal is that it is difficult to move the medium being sealed along the axial channels due to the adhesion of the medium being sealed under the action of centrifugal force to the channel walls.

Задача изобретения - повышение надежности торцового уплотнения и уменьшение утечки уплотняемой среды. The objective of the invention is to increase the reliability of the mechanical seal and reduce leakage of the medium being sealed.

Технический результат достигается тем, что торец невращающегося кольца содержит кольцевой выступ, который входит в кольцевую канавку вращающегося кольца, на его торцовой поверхности выполнены, с шагом P_t, нагнетательные лопатки.The technical result is achieved by the fact that the end face of the non-rotating ring contains an annular protrusion that enters the annular groove of the rotating ring, discharge vanes are made, with a pitch P _t , at a pitch P _t .

На фиг.1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг.2 - вид Б на фиг.1; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3. Figure 1 shows the mechanical seal, General view; figure 2 is a view of B in figure 1; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 is a section bB in figure 3.

Торцовое уплотнение состоит из неподвижного кольца трения 1, установленного в корпусе 2, загерметизированного посредством вторичных уплотнений 3 и 4 и закрепленного штифтами 5. Торец невращающегося кольца 1 содержит кольцевой выступ 6, который входит в кольцевую канавку 7 вращающегося кольца 8, на его торцевой поверхности выполнены, с шагом P_t, нагнетательные лопатки 9. Вращающееся кольцо 8 установлено во втулке 10 и загерметизировано вторичными уплотнениями 11 и 12. Во втулке 10 выполнены конические радиально расположенные полости 13, соединенные продольными каналами 14 с кольцевой канавкой 7, закрытые шариками 15 при помощи пластинчатых пружин 16. Втулка 10 соединена с валом 17 посредством шпонки 18 и герметизируется вторичным уплотнением 19. Неподвижное кольцо трения 1 прижато к подвижному кольцу 9 нажимным элементом 20 через пружину 21.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. The end face of the non-rotating ring 1 contains an annular protrusion 6, which is included in the annular groove 7 of the rotating ring 8, on its end surface with a pitch P _t, discharge vanes 9. rotating ring 8 is installed in the sleeve 10 and sealed secondary seals 11 and 12. The sleeve 10 are tapered radially disposed cavities 13, compound longitudinal channels 14 with an annular groove 7, the balls 15 closed by the plate springs 16. The sleeve 10 is connected to shaft 17 by a key 18 and is sealed by the secondary seal 19. The fixed friction ring 1 is pressed against the movable pressure member 9, ring 20 through the spring 21.

Уплотнение работает следующим образом. Sealing works as follows.

При остановленном валу 17 герметизация уплотнения осуществляется стыком колец трения 1 и 8 за счет их прижатия нажимным элементом 20 через пружину 21, а конические радиально расположенные полости 13 закрыты шариками 15 посредством пластинчатых пружин 16. При вращении вала 17 вращается втулка 10 с кольцом трения 8. Уплотняемая среда стремится проникнуть через стык колец трения 1 и 8 наружу и попадает в кольцевую канавку 7, далее, под воздействием нагнетательных лопаток 9, создается дополнительное давление, за счет которого, через продольный канал 14, уплотняемая среда попадает в радиально расположенные полости 13. Затем, под действием центробежной силы уплотняемая среда давит на шарики 15, преодолевая упругость пружин 16, через образованную щель выбрасывается обратно в уплотняемую полость. При уменьшении центробежной силы под действием упругой силы пружин 16 шарики 15 плотно закрывают конические радиально расположенные полости 13. Этим перекрывается обратное проникновение уплотняемой среды через конические радиально расположенные полости 13 и продольные каналы 14 в кольцевую канавку 7 и далее наружу. When the shaft 17 is stopped, the seal is sealed by the joint of the friction rings 1 and 8 due to their pressing by the pressing element 20 through the spring 21, and the conical radially located cavities 13 are closed by balls 15 by means of leaf springs 16. When the shaft 17 rotates, the sleeve 10 rotates with the friction ring 8. The sealed medium tends to penetrate through the joint of the friction rings 1 and 8 and enters the annular groove 7, then, under the influence of the pressure vanes 9, additional pressure is created, due to which, through the longitudinal channel 14, lotnyaemaya Wednesday flagged radially disposed cavity 13. Then, the centrifugal force presses the sealing medium beads 15, overcoming the resilience of the springs 16, through the slit formed is discharged back into the sealing cavity. When the centrifugal force decreases under the action of the elastic force of the springs 16, the balls 15 close the conical radially spaced cavities 13. This blocks the reverse penetration of the medium being sealed through the conical radially spaced cavities 13 and the longitudinal channels 14 into the annular groove 7 and further outward.

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 channels with conical, radially spaced cavities, on the base side, these cavities face outwards and communicated by them with a sealed cavity, which are separated by balls by means of leaf springs, characterized in that the end face of the non-rotating ring contains an annular protrusion n, which is included in an annular groove of the rotary ring, on its end surface formed with a pitch P _t injection blades.