RU2303731C1 - Rotary shaft seal - Google Patents

Rotary shaft seal Download PDF

Info

Publication number
RU2303731C1
RU2303731C1 RU2005137007/06A RU2005137007A RU2303731C1 RU 2303731 C1 RU2303731 C1 RU 2303731C1 RU 2005137007/06 A RU2005137007/06 A RU 2005137007/06A RU 2005137007 A RU2005137007 A RU 2005137007A RU 2303731 C1 RU2303731 C1 RU 2303731C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rings
floating
wear
internal
external
Prior art date
Application number
RU2005137007/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Васыль Сигизмундовыч Марцынковський (UA)
Васыль Сигизмундовыч Марцынковський
Евген Иванович Скирдаченко (UA)
Евген Иванович Скирдаченко
Original Assignee
Васыль Сигизмундовыч Марцынковський
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Васыль Сигизмундовыч Марцынковський filed Critical Васыль Сигизмундовыч Марцынковський
Application granted granted Critical
Publication of RU2303731C1 publication Critical patent/RU2303731C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

FIELD: sealing equipment, possible use for sealing rotary shafts in designs of compressors, gas and steam turbines, pumps and other centrifugal rotor machines.
SUBSTANCE: seal contains a body, with a rotary valve passed through it. External and internal floating rings are mounted on the valve with packing gaps. Inside the external floating ring, reverse self-mounting damping blocks are positioned on hydrostatic film, and between blocks reverse scrapers made of anti-burring current-conductive material are mounted. The internal floating ring is suspended in radial direction on a spring device, positioned in direction of gravity force effect. Internal surfaces of external and internal floating rings have anti-friction cover, separated in the direction of flow of make-up substance by grooves having a single row of holes. Floating rings contact the body with sealing belts which have wear-resistant cover. A plate with wear-resistant cover is mounted in the body. Seal is made with minimal leaking of make-up liquid, ensuring reliable localizing of external ring and damping of centrifugal machine rotor, preventing electro-chemical corrosion of internal anti-corrosion cover of floating rings, facilitating suppression of transverse oscillations of rings and ensuring minimal wear of packing end belts, also making it possible to prevent dry contact of internal floating ring with the shaft and to prevent burn-on during launching modes.
EFFECT: increased efficiency.
2 cl

Description

Изобретение относится к уплотняющей технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов в конструкциях компрессоров, газовых и паровых турбин, насосов и других роторных центробежных машин.The invention relates to a sealing technique and can be used to seal rotating shafts in the construction of compressors, gas and steam turbines, pumps and other rotary centrifugal machines.

Известно уплотнение вращающегося вала, содержащее основное торцевое уплотнение, подвижной контакт которого образован элементами неподвижного и вращающихся узлов, взаимодействующих по уплотняющему поясу. Вращающийся узел выполнен в виде обоймы с антифрикционным кольцом. Вспомогательное щелевое уплотнение и основное торцевое уплотнение разделены между собой затворною камерой. Вспомогательное щелевое уплотнение имеет, по меньшей мере, два плавающих кольца, каждое из которых установлено в отдельный корпус и контактирует с ним торцевым уплотняющим поясом. При этом каждое плавающее кольцо подвешено в радиальном направлении на пружинах, размещенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях под углом 45° к направлению силы тяжести [патент РФ на изобретение №2170864, F16J 15/34, 2001].A rotating shaft seal is known, comprising a main mechanical seal, the movable contact of which is formed by the elements of the stationary and rotating nodes interacting along the sealing belt. The rotating assembly is made in the form of a holder with an antifriction ring. The auxiliary gap seal and the main mechanical seal are separated by a shutter chamber. The auxiliary gap seal has at least two floating rings, each of which is installed in a separate housing and is in contact with an end sealing belt. Moreover, each floating ring is suspended in a radial direction on springs placed in two mutually perpendicular planes at an angle of 45 ° to the direction of gravity [RF patent for the invention No. 2170864, F16J 15/34, 2001].

Указанное уплотнение вращающегося вала имеет следующие недостатки:The specified rotation shaft seal has the following disadvantages:

- недостаточное центрирование колец и демпфирование ротора центробежной машины;- insufficient centering of the rings and damping of the rotor of the centrifugal machine;

- недостаточное предупреждение электрохимической коррозии внутреннего антифрикционного покрытия плавающих колец;- insufficient prevention of electrochemical corrosion of the internal antifriction coating of floating rings;

- наличие поперечных колебаний колец;- the presence of transverse vibrations of the rings;

- недостаточное предупреждение пригаров во время пусковых режимов;- insufficient warning of burns during start-up conditions;

- довольно большой износ торцевых уплотняющих поясов.- quite a lot of wear on the end sealing belts.

В основу изобретения поставлена задача устранить указанные недостатки и создать уплотнение рабочей полости с минимальной утечкой затворной жидкости.The basis of the invention is the task to eliminate these disadvantages and to create a seal of the working cavity with minimal leakage of the barrier fluid.

Поставленную задачу решают тем, что в уплотнении вращающегося вала, содержащем корпус, через который проходит вращающийся вал, на котором установлены с уплотняющими зазорами внешнее и внутреннее плавающие кольца, контактирующие с корпусом уплотняющими поясами, внутренние поверхности плавающих колец имеют антифрикционное покрытие, а внутреннее плавающее кольцо подвешено в радиальном направлении на пружинном устройстве, согласно изобретению, внутри внешнего плавающего кольца расположены реверсивные самоустанавливающиеся демпферные колодки на гидростатической пленке, между которыми установлены реверсивные скребки из антизадирного токопроводящего материала, антифрикционное покрытие внутренних поверхностей плавающих колец разделено в направлении течения затворной среды канавками, содержащими одинарный ряд лунок, торцевые уплотняющие пояса имеют износостойкое покрытие, в корпусе установлена пластина с износостойким покрытием, а пружинное устройство размещено в направлении действия силы тяжести.The problem is solved by the fact that in the seal of the rotating shaft containing the housing through which the rotating shaft passes, on which the outer and inner floating rings are installed with sealing gaps, the sealing belts in contact with the housing, the inner surfaces of the floating rings have an antifriction coating, and the inner floating ring suspended in a radial direction on a spring device according to the invention, reversible self-aligning dampers are located inside the outer floating ring pads on a hydrostatic film, between which reversible scrapers of anti-seize conductive material are installed, the antifriction coating of the inner surfaces of the floating rings is divided in the direction of the flow of the gate medium by grooves containing a single row of holes, the end sealing belts have a wear-resistant coating, a plate with a wear-resistant coating is installed in the housing, and the spring device is placed in the direction of gravity.

Установка внутри внешнего плавающего кольца реверсивных самоустанавливающихся колодок на гидростатической пленке обеспечивает надежное центрирование внешнего кольца и демпфирование ротора центробежной машины. Реверсивные самоустанавливающиеся колодки обеспечивают работоспособность независимо от направления вращения вала.The installation of reversible self-aligning blocks on an hydrostatic film inside the outer floating ring ensures reliable centering of the outer ring and damping of the rotor of the centrifugal machine. Reversible self-aligning pads ensure operability regardless of the direction of rotation of the shaft.

Размещение между реверсивными самоустанавливающимися колодками реверсивных скребков из антизадирного токопроводящего материала, выполняющих роль токосъемных щеток, позволяют снизить статическое электричество с вала и предупредить электрохимическую коррозию внутреннего антикоррозийного покрытия плавающих колец.Placement of reversible scrapers of anti-seize conductive material between the reversible self-aligning blocks, which act as current collection brushes, allows to reduce static electricity from the shaft and prevent electrochemical corrosion of the internal anti-corrosion coating of floating rings.

Разделение антифрикционного покрытия внутренних поверхностей плавающих колец в направлении течения затворной среды канавками, содержащими одинарный ряд лунок, способствует разбиванию кольцевого вихря затворной жидкости, образующегося под действием сил трения и вращательного движения вала. Тем самым лунки способствуют гашению поперечных колебаний колец.The separation of the antifriction coating of the inner surfaces of the floating rings in the direction of the flow of the gate medium by grooves containing a single row of holes helps to break up the annular vortex of the gate fluid formed under the action of friction and rotational motion of the shaft. Thus, the holes contribute to damping the lateral vibrations of the rings.

Установка в корпусе пластины с износостойким покрытием обеспечивает минимальный износ торцевых уплотняющих поясов.Installation of a plate with a wear-resistant coating in the housing ensures minimal wear on the end sealing belts.

Размещение пружинного устройства, на котором подвешено внутреннее плавающее кольцо, в направлении действия силы тяжести способствует компенсации массы внутреннего плавающего кольца и силы трения в торцевом стыке уплотняющего пояса, что, в свою очередь, позволяет предупредить сухой контакт внутреннего плавающего кольца с валом и, как следствие, пригары во время пусковых режимов. При работе такая компенсация позволяет с максимальным эффектом использовать гидродинамическую центрирующую силу, обеспечивающую концентричность уплотняющего зазора.Placing the spring device on which the inner floating ring is suspended in the direction of gravity helps to compensate for the mass of the inner floating ring and the friction force in the end joint of the sealing belt, which, in turn, prevents dry contact of the inner floating ring with the shaft and, as a result , burns during start-ups. During operation, such compensation allows using the hydrodynamic centering force, which ensures concentricity of the sealing gap, with maximum effect.

Изобретение объясняется чертежами.The invention is explained by the drawings.

На Фиг.1 изображен продольный разрез уплотнения вращающегося вала;Figure 1 shows a longitudinal section of a seal of a rotating shaft;

на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1.figure 2 is a section along aa of figure 1.

Уплотнение вращающегося вала содержит корпус 1, через который проходит вращающийся вал 2. На валу 2 установлены с уплотняющими зазорами внешнее 3 и внутреннее 4 плавающие кольца.The seal of the rotating shaft contains a housing 1 through which the rotating shaft 2 passes. On the shaft 2, outer 3 and inner 4 floating rings are installed with sealing gaps.

Внутри внешнего 3 плавающего кольца расположены реверсивные самоустанавливающиеся демпферные колодки 5 на гидростатической пленке, между которыми установлены реверсивные скребки 6 из антизадирного токопроводящего материала. Внутреннее 4 плавающее кольцо подвешено в радиальном направлении на пружинном устройстве 7, размещенном в направлении действия силы тяжести. Внутренние поверхности внешнего 3 и внутреннего 4 плавающих колец имеют антифрикционное покрытие 8, разделенное в направлении течения затворной среды канавками 9, содержащими одинарный ряд лунок 10. Плавающие кольца 3, 4 контактируют с корпусом уплотняющими поясами 11, имеющими износостойкое покрытие. В корпусе 1 установлена пластина 12 с износостойким покрытием.Inside the outer 3 floating rings are located reversible self-installing damper pads 5 on a hydrostatic film, between which reversible scrapers 6 are made of anti-seize conductive material. The inner 4 floating ring is suspended in a radial direction on a spring device 7 located in the direction of gravity. The inner surfaces of the outer 3 and inner 4 of the floating rings have an anti-friction coating 8, divided in the direction of the flow of the gate medium by grooves 9 containing a single row of holes 10. The floating rings 3, 4 are in contact with the housing by sealing belts 11 having a wear-resistant coating. In the housing 1, a plate 12 with a wear-resistant coating is installed.

Между внутренним 4 плавающим кольцом и корпусом 1 размещена камера 13 подвода запорной жидкости, соединенная через пазы 14, кольцевую проточку 15 и отверстия 16 внутреннего 4 плавающего кольца с полостью 17 между плавающими кольцами 3, 4.Between the inner 4 floating ring and the housing 1 is placed a chamber 13 for supplying a locking fluid connected through grooves 14, an annular groove 15 and the holes 16 of the inner 4 floating ring with a cavity 17 between the floating rings 3, 4.

Уплотнение вращающегося вала работает следующим образом.The seal of the rotating shaft operates as follows.

Затворную жидкость под давлением, превышающим давление в рабочей полости 18, подают в камеру подвода 13. Из камеры подвода 13 через пазы 14, кольцевую проточку 15 и отверстия 16 внутреннего плавающего кольца 4 затворная жидкость поступает в полость 17, создавая гидравлический затвор и препятствуя утечке уплотняющей среды в атмосферу.The shutter fluid under a pressure higher than the pressure in the working cavity 18 is fed into the supply chamber 13. From the supply chamber 13 through the grooves 14, the annular groove 15 and the openings 16 of the inner floating ring 4, the shutter fluid enters the cavity 17, creating a hydraulic shutter and preventing leakage of the sealing environment into the atmosphere.

Claims (1)

Уплотнение вращающегося вала, содержащее корпус, через который проходит вращающийся вал, на котором установлены с уплотняющими зазорами внешнее и внутреннее плавающие кольца, контактирующие с корпусом уплотняющими поясами, внутренние поверхности плавающих колец имеют антифрикционное покрытие, а внутреннее плавающее кольцо подвешено в радиальном направлении на пружинном устройстве, отличающееся тем, что внутри внешнего плавающего кольца расположены реверсивные самоустанавливающиеся демпферные колодки на гидростатической пленке, между которыми установлены реверсивные скребки из антизадирного токопроводящего материала, антифрикционное покрытие внутренних поверхностей плавающих колец разделено в направлении течения затворной среды канавками, содержащими одинарный ряд лунок, торцевые уплотняющие пояса имеют износостойкое покрытие, в корпусе установлена пластина с износостойким покрытием, а пружинное устройство размещено в направлении действия силы тяжести.A rotating shaft seal comprising a housing through which a rotating shaft passes, on which the outer and inner floating rings are installed with sealing gaps and sealing belts in contact with the housing, the inner surfaces of the floating rings are antifriction coated, and the inner floating ring is suspended radially on a spring device , characterized in that inside the external floating ring are located reversible self-installing damper pads on a hydrostatic film, m By means of which reversible scrapers made of anti-seize conductive material are installed, the antifriction coating of the inner surfaces of the floating rings is divided in the direction of the flow of the gate medium by grooves containing a single row of holes, the end sealing belts have a wear-resistant coating, a plate with a wear-resistant coating is installed in the housing, and the spring device is placed in the direction gravity action.
RU2005137007/06A 2005-10-26 2005-11-29 Rotary shaft seal RU2303731C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200510075A UA80751C2 (en) 2005-10-26 2005-10-26 Seal of rotary shaft
UA?200510075 2005-10-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2303731C1 true RU2303731C1 (en) 2007-07-27

Family

ID=38431745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005137007/06A RU2303731C1 (en) 2005-10-26 2005-11-29 Rotary shaft seal

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2303731C1 (en)
UA (1) UA80751C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444664C1 (en) * 2010-09-13 2012-03-10 Василий Сигизмундович Марцинковский Floating seal
RU2568370C1 (en) * 2014-05-28 2015-11-20 Василий Сигизмундович Марцинковский Support and sealing unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2444664C1 (en) * 2010-09-13 2012-03-10 Василий Сигизмундович Марцинковский Floating seal
RU2568370C1 (en) * 2014-05-28 2015-11-20 Василий Сигизмундович Марцинковский Support and sealing unit

Also Published As

Publication number Publication date
UA80751C2 (en) 2007-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4304409A (en) Sealing assembly
US7946591B2 (en) Combined labyrinth seal and screw-type gasket bearing sealing arrangement
US20160097457A1 (en) Self-pumping hydrodynamic mechanical seal
CN101087969B (en) Device for sealing a space between first and second components
CN101925766B (en) Seal assembly
CN201050598Y (en) Mechanical seal
CN101289800A (en) Annular seal assembly for insertion between two relatively rotatable members
CN203822685U (en) Fluoroplastic magnetic drive pump capable of approximate zero inner leakage
CN101718380A (en) New type rotation joint having flexible float ring sealing structure
AU2009232214B2 (en) Internally pressurised seals
CN104246324A (en) Inwardly tensioning straight-flanked ring
CN102128266A (en) Mechanical swivel joint seal device
RU2529299C2 (en) Sealing assemblies
RU2303731C1 (en) Rotary shaft seal
CN203822654U (en) Stainless steel magnetic drive pump capable of approximate zero inner leakage
MX2014001666A (en) Bearing assembly for a vertical turbine pump.
CN201575250U (en) Novel swivel joint provided with soft floating ring sealing structure
CN111527310A (en) Sealing arrangement
WO2002093046A1 (en) Mechanical seal
RU2619408C1 (en) Supportsegmental sliding bearing
CN214466094U (en) Split dovetail type mechanical sealing device
CN216429930U (en) Combined sealing structure of melt discharging gear pump
KR101382040B1 (en) Shaft sealing structure and rotary fluid machine
KR101998010B1 (en) Disk stack centrifuge
JP2006322342A (en) Shaft seal device of hydraulic machinery

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071130

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20090510

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091130

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20100927

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181130