RU2216669C2

RU2216669C2 - End seal

Info

Publication number: RU2216669C2
Application number: RU2001103936/06A
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
Original assignee: ОАО "Укртранснафта"
Priority date: 2001-02-12
Filing date: 2001-02-12
Publication date: 2003-11-20

Abstract

FIELD: sealing units for revolving shafts of pumps, machines and equipment; chemical and oil- refining industries. SUBSTANCE: screen filter in form of toroidal ring, for example is mounted above joint of friction ring, thus reducing possibility of penetration of solid particles into joint of friction rings and consequently excluding damage to friction pair, increase of clearance in friction pair and choking of axial passages. EFFECT: enhanced reliability. 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 (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 при попадании в стык колец трения твердых частиц происходит разрушение пары трения и ее раскрытие, а при попадании твердых частиц в осевые каналы происходит их засорение, что приводит к увеличению утечки уплотняемой среды через торцовое уплотнение. The main disadvantage of the known mechanical seal is that when solid particles get into the joint of the friction rings, the friction pair is destroyed and it opens, and when solid particles get into the axial channels, they become clogged, which leads to an increase in leakage of the medium being sealed through the mechanical seal.

Задача изобретения - уменьшить проникновение твердых частиц в стык колец трения. The objective of the invention is to reduce the penetration of solid particles into the joint of the friction rings.

Технический результат достигается тем, что над стыком колец трения устанавливается сетчатый фильтр, например, в виде тороидального кольца. The technical result is achieved by the fact that a mesh filter is installed above the joint of the friction rings, for example, in the form of a toroidal ring.

На фиг.1 изображено торцовое уплотнение, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - сетчатый фильтр вид сверху (вид Б на фиг.2). Figure 1 shows the mechanical seal, General view; figure 2 - a view of figure 1; figure 3 - strainer top view (view B in figure 2).

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 выполнена кольцевая канавка 7, установленного во втулке 8 и загерметизированного вторичными уплотнениями 9 и 10. Над стыком колец трения 1 и 2 установлен сетчатый фильтр 11, который состоит из основы, например, в виде тороидального кольца 12 и сетчатых элементов 13, закрепленный на поверхности втулки 8 винтами 14 и загерметизирован со стороны корпуса 2 вторичным уплотнением 15. Во втулке 8 выполнены конические радиально расположенные полости 16, соединенные продольными каналами 17 с кольцевой канавкой 7, закрытые шариками 18 при помощи пластинчатых пружин 19. Втулка 8 соединена с валом 20 посредством шпонки 21 и герметизируется вторичным уплотнением 22. Неподвижное кольцо трения 1 прижато к подвижному кольцу 6 нажимным элементом 23 через пружину 24. 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. Above the junction of the friction rings 1 and 2, a mesh filter 11 is installed, which consists of a base, for example, in the form of a toroidal ring 12 and mesh elements 13, mounted on the surface of the sleeve 8 with screws 14 and sealed on the side of the housing 2 by a secondary seal 15. In the sleeve 8 there are conical radially spaced cavities 16 connected by longitudinal channels 17 with an annular groove 7, closed by balls 18 by means of leaf springs 19. The sleeve 8 is connected to the shaft 20 by means of a key 21 and is sealed by a secondary seal 22. The stationary friction ring 1 is pressed against the movable ring 6 by the pressure member 23 through the spring 24.

Уплотнение работает следующим образом. Sealing works as follows.

При остановленном валу 20 герметизация уплотнения осуществляется стыком колец трения 1 и 6 за счет их прижатия нажимным элементом 23 через пружину 24, а твердые частицы оседают на сетчатом фильтре 11, конические радиально расположенные полости 16 закрыты шариками 18 посредством пластинчатых пружин 19. When the shaft 20 is stopped, the seal is sealed by the joint of the friction rings 1 and 6 due to their pressing by the pressing element 23 through the spring 24, and the solid particles settle on the strainer 11, the conical radially located cavities 16 are closed by balls 18 by means of leaf springs 19.

При вращении вала 20 вращается втулка 8 с закрепленным на ее поверхности сетчатым фильтром 11. Осевшие на его поверхности твердые частицы под воздействием центробежной силы отбрасываются обратно в уплотняемую полость, чем уменьшается возможность их проникновения в стык колец трения 1 и 6 и осевые каналы 17. Кроме того, между внутренней стороной сетчатого фильтра 11 и внешней поверхностью колец трения 1 и 6 создается закрытый объем, в котором просочившаяся уплотняемая среда вращается вместе с втулкой 8. При этом в этом объеме возникает центробежная сила, которая стремится вернуть уплотняемую среду в уплотняемую полость, за счет этого над стыком колец трения 1 и 6 уменьшается давление уплотняемой среды, что увеличивает надежность пары трения. Уплотняемая среда, которая просочилась через сетчатые элементы 13 сетчатого фильтра 11, стремится проникнуть через стык колец трения 1 и 6 наружу и попадает в кольцевую канавку 7, далее через продольные каналы 17 уплотняемая среда попадает в радиально расположенные полости 16. Затем под действием центробежной силы уплотняемая среда давит на шарики 18, преодолевая упругость пластинчатых пружин 19, через образованные щели выбрасывается обратно в уплотняемую полость. При уменьшении центробежной силы под действием упругой силы пластинчатых пружин 19 шарики 18 плотно закрывают конические радиально расположенные полости 16. Этим перекрывается обратное проникновение уплотняемой среды через конические радиально расположенные полости 16 и продольные каналы 17 в кольцевую канавку 7 и далее наружу. When the shaft 20 rotates, sleeve 8 rotates with a strainer fixed on its surface 11. Solid particles deposited on its surface are discarded under the influence of centrifugal force back into the seal cavity, which reduces the possibility of their penetration into the joint of friction rings 1 and 6 and axial channels 17. In addition in addition, a closed volume is created between the inner side of the strainer 11 and the outer surface of the friction rings 1 and 6, in which the sealed sealing medium rotates together with the sleeve 8. In this volume, a centrifugal Single force that tends to return the sealing medium into a sealing cavity, thereby above the junction of the friction rings 1 and 6 reduced pressure sealed medium, which increases the reliability of the friction pair. The sealed medium, which has leaked through the mesh elements 13 of the strainer 11, tends to penetrate through the joint of the friction rings 1 and 6 and enters the annular groove 7, then through the longitudinal channels 17 the sealed medium enters the radially located cavities 16. Then, under the action of centrifugal force, the sealed the medium presses on the balls 18, overcoming the elasticity of the leaf springs 19, 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 leaf springs 19, the balls 18 tightly close the conical radially located cavities 16. This blocks the reverse penetration of the medium being sealed through the conical radially located cavities 16 and the longitudinal channels 17 into the annular groove 7 and then outward.

Таким образом уменьшается возможность проникновения твердых частиц в стык колец трения 1 и 6, что уменьшает разрушение пары трения, препятствует увеличению зазора в паре трения и засорению осевых каналов, чем повышает надежность торцового уплотнения. Thus, the possibility of penetration of solid particles into the joint of the friction rings 1 and 6 is reduced, which reduces the destruction of the friction pair, prevents an increase in the gap in the friction pair and clogging of the axial channels, which increases the reliability of the mechanical seal.

Claims

A mechanical seal containing a housing, a shaft, non-rotating and rotating sealing rings contacting each other on a flat friction surface, and on the friction surface of the rotating ring an annular groove is made of a rectangular profile, connected by channels with conical radially spaced cavities, from the base side these cavities face outward vertices and communicated by them with a sealed cavity, which are separated by balls by means of leaf springs, characterized in that over the joint of the friction rings is installed a mesh filter flows in, for example, in the form of a toroidal ring.