RU2204753C2

RU2204753C2 - End seal

Info

Publication number: RU2204753C2
Application number: RU2000104789/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Стрелец (UA); Владимир Николаевич Стрелец; Игорь Александрович Похильчук (UA); Игорь Александрович Похильчук; к Любомир Константинович Бун (UA); Любомир Константинович Буняк; Михаил Анатолиевич Смалько (UA); Михаил Анатолиевич Смалько; Петр Федорович Завгородний (UA); Петр Федорович Завгородний
Original assignee: Государственное акционерное общество "Магистральные нефтепроводы дружба"
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2003-05-20

Abstract

FIELD: sealing devices for revolving shafts of pumps, machines and equipment in chemical, oil-refining and other industries. SUBSTANCE: surfaces of friction rings are provided with circular grooves of half-round section for forming tore-shaped cavity during assembly where tore-shaped ring engageable with friction ring over surface of said cavity is mounted. As a result, area of friction pair is increased and friction rings are aligned, thus decreasing vibration, radial and angular misalignment of friction rings and consequently reducing leakage of medium. EFFECT: enhanced efficiency; reduction of leakage of medium. 2 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 2028525), наиболее близкое по своей технической сущности к предлагаемому, содержащее корпус, втулку, 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 (USSR AS 2028525), closest in technical essence to the proposed one, containing a housing, a sleeve, a shaft, non-rotating and rotating sealing rings contacting each other on a flat friction surface, and an annular ring is made on the friction surface of the rotating ring a groove connected by channels with conical radially spaced 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 во время работы торцового уплотнения в паре трения возникает вибрация и раскрытие стыка из-за радиальной и угловой несоосности колец трения. The main disadvantage of the known mechanical seal is that during operation of the mechanical seal in the friction pair, vibration and opening of the joint occur due to the radial and angular misalignment of the friction rings.

Задача изобретения - уменьшить радиальную и угловую несоосности колец трения. The objective of the invention is to reduce the radial and angular misalignment of the friction rings.

Технический результат достигается тем, что на поверхности колец трения выполнены кольцевые канавки полукруглого сечения так, что при их сборке образована торообразная полость, в которую установлено торообразное кольцо, контактирующее с кольцами трения по поверхности упомянутой полости. The technical result is achieved by the fact that annular grooves of a semicircular section are made on the surface of the friction rings so that when they are assembled, a toroidal cavity is formed in which a toroidal ring is installed that contacts the friction rings on the surface of the cavity.

На фиг. 1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a mechanical seal, general view; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1.

Торцовое уплотнение состоит из невращающегося и вращающегося колец трения 1 и 2, на торцовой поверхности которых выполнены кольцевые канавки полукруглого сечения так, при их сборке образована торообразная полость, в которую установлено торообразное кольцо 3, контактирующее с кольцами трения 1 и 2 по поверхности упомянутой полости. Невращающееся, подвижное в осевом направлении, кольцо трения 1, установленное в корпусе 4, загерметизировано посредством вторичных уплотнений 5 и 6 и закреплено штифтами 7. Вращающееся кольцо 2 установлено во втулке 8 и загерметизировано вторичными уплотнениями 9 и 10. На дне полукруглой кольцевой канавки кольца 2 выполнена прямоугольная кольцевая канавка 11, соединенная продольными, расположенными под углом к оси вращения каналами 12 с коническими радиально расположенными полостями 13, которые выполнены во втулке 8. Полости 13 закрыты шариками 14 при помощи пластинчатых пружин 15. Втулка 8 соединена с валом 16 посредством шпонки 17 и герметизируется вторичным уплотнением 18. Невращающееся кольцо трения 1 прижато к вращающемуся кольцу 2 нажимным элементом 19 через пружину 20. The mechanical seal consists of non-rotating and rotating friction rings 1 and 2, on the end surface of which annular grooves are made of a semicircular section so that when they are assembled, a toroidal cavity is formed in which a toroidal ring 3 is installed, which contacts the friction rings 1 and 2 on the surface of the cavity. Non-rotating, axially movable, friction ring 1 mounted in housing 4 is sealed with secondary seals 5 and 6 and secured with pins 7. Rotating ring 2 is mounted in sleeve 8 and sealed with secondary seals 9 and 10. At the bottom of the semicircular annular groove of ring 2 a rectangular annular groove 11 is made, connected by longitudinal channels 12 located at an angle to the axis of rotation with radially conical cavities 13, which are made in the sleeve 8. The cavities 13 are closed by balls 14 by means of leaf springs 15. The sleeve 8 is connected to the shaft 16 by means of a key 17 and is sealed by a secondary seal 18. The non-rotating friction ring 1 is pressed against the rotating ring 2 by the pressure member 19 through the spring 20.

Уплотнение работает следующим образом. Sealing works as follows.

При остановленном валу 16 герметизация уплотнения осуществляется стыком колец трения 1 и 2 между собой по плоской поверхности трения и стыком колец трения 1 и 2 с торообразным кольцом 3 за счет их прижатия нажимным элементом 19 через пружину 20, а конические, обращенные вершинами наружу, радиально расположенные полости 13 закрыты шариками 14 посредством пластинчатых пружин 15. When the shaft 16 is stopped, the seal is sealed by the joint of the friction rings 1 and 2 together on a flat friction surface and the joint of the friction rings 1 and 2 with a toroidal ring 3 due to their pressing by the pressure element 19 through the spring 20, and the conical ones facing outwards radially located cavities 13 are closed by balls 14 by means of leaf springs 15.

При вращении вала 16 вращается втулка 8 с кольцом трения 2, которое скользит по поверхности кольца трения 1 и торообразного кольца 3. Торообразное кольцо 3 увеличивает поверхность пары трения и центрирует кольца трения 1 и 2, за счет чего уменьшается вибрация в паре трения и ее раскрытие. Просочившаяся через стык колец трения 1 и 2 и стык кольца трения 2 и торообразного кольца 3 уплотняемая среда попадает в прямоугольную кольцевую канавку 11, далее через продольные каналы 12 уплотняемая среда попадает в радиально расположенные полости 13. Затем под действием центробежной силы уплотняемая среда давит на шарики 14, преодолевая упругость пружин 15, через образованные щели выбрасывается обратно в уплотняемую полость. При уменьшении центробежной силы под действием упругой силы пружин 15 шарики 14 плотно закрывают конические радиально расположенные полости 13. Этим перекрывается обратное проникновение уплотняемой среды через конические, радиально расположенные полости 13 и продольные каналы 12 в кольцевую канавку 11 и далее наружу. When the shaft 16 rotates, a sleeve 8 rotates with a friction ring 2, which slides along the surface of the friction ring 1 and the toroidal ring 3. The toroidal ring 3 increases the surface of the friction pair and centers the friction rings 1 and 2, thereby reducing vibration in the friction pair and its opening . The sealable medium leaked through the joint of the friction rings 1 and 2 and the joint of the friction ring 2 and the toroidal ring 3 enters a rectangular annular groove 11, then through the longitudinal channels 12 the compressed medium enters the radially located cavities 13. Then, under the action of centrifugal force, the compressed medium presses the balls 14, overcoming the elasticity of the springs 15, through the formed cracks is thrown back into the sealing cavity. When the centrifugal force decreases under the action of the elastic force of the springs 15, the balls 14 tightly 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 12 into the annular groove 11 and further outward.

Claims

An end seal comprising a housing, a sleeve, a shaft, a non-rotating and rotating friction 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, from the base these cavities face vertices outward and communicated by them with a sealed cavity, which are separated by balls by means of leaf springs, characterized in that on the surface of the friction rings are made to the circumferential grooves of the semicircular section so that when they are assembled, a toroidal cavity is formed in which a toroidal ring is installed that contacts the friction rings on the surface of the cavity.