RU2680290C2 - Mechanical seal - Google Patents

Mechanical seal Download PDF

Info

Publication number
RU2680290C2
RU2680290C2 RU2017115634A RU2017115634A RU2680290C2 RU 2680290 C2 RU2680290 C2 RU 2680290C2 RU 2017115634 A RU2017115634 A RU 2017115634A RU 2017115634 A RU2017115634 A RU 2017115634A RU 2680290 C2 RU2680290 C2 RU 2680290C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sleeve
segments
cylindrical chamber
elastic material
cylindrical
Prior art date
Application number
RU2017115634A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017115634A (en
RU2017115634A3 (en
Inventor
Сергей Григорьевич Просвиров
Original Assignee
Сергей Григорьевич Просвиров
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 Сергей Григорьевич Просвиров filed Critical Сергей Григорьевич Просвиров
Priority to RU2017115634A priority Critical patent/RU2680290C2/en
Publication of RU2017115634A publication Critical patent/RU2017115634A/en
Publication of RU2017115634A3 publication Critical patent/RU2017115634A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2680290C2 publication Critical patent/RU2680290C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to the field of mechanical engineering, mainly to the field of oil engineering. Mechanical seal comprises a body enclosing a sealing rod and forming a cylindrical chamber in conjunction with a perforated cylindrical cage housed therein, in which a cylindrical sleeve of an elastic material is installed, inside of which there is located at least a pair of sealing rings with an internal diameter, equal to the diameter of the sealing stem, pressed and ground in the axial direction to each other and cut into several segments, wherein the segments of one ring are turned to segments of the adjacent ring so that the joints of the segments of one ring completely overlap with segments of the adjacent ring. Perforation in the cage is designed in such a way as to provide a hydrodynamic connection between the surface of the cylindrical chamber and the outer surface of the sleeve of the elastic material, one of the ends of which is structurally designed so as to seal, in combination with the end of the cylindrical chamber, the low pressure zone from the zone located between the surface of the cylindrical chamber and the outer surface of the elastic material sleeve, and the other end of the sleeve of the elastic material in combination with the other end of the cylindrical chamber provides a hydrodynamic connection between the high pressure zone and a zone between the surface of the cylindrical chamber and the outer surface of the sleeve of the elastic material.EFFECT: invention simplifies the design and improves the sealing and sealing reliability.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к области нефтяного машиностроения, и может быть использовано в поршневых и плунжерных насосах, предназначенных для перекачивания различного рода жидких сред.The invention relates to the field of engineering, mainly to the field of petroleum engineering, and can be used in piston and plunger pumps designed for pumping various kinds of liquid media.

В качестве прототипа выбрано механическое уплотнение плунжерного насоса, содержащее корпус, в котором установлена эластичная втулка, на внутренней боковой поверхности которой выполнены эксцентрично расположенные круговые посадочные места, в которых расположены уплотнительные кольца, прижатые в осевом направлении друг к другу, при этом втулка размещена в стакане из жесткого материала в днище, которого выполнено отверстие (см. патент РФ 2241882, кл. F16J 15/16, 10.12.2004).As a prototype, a mechanical seal of the plunger pump is selected, comprising a housing in which an elastic sleeve is installed, on the inner side surface of which eccentrically arranged circular seats are made, in which there are sealing rings pressed axially against each other, while the sleeve is placed in a glass from hard material in the bottom of which the hole is made (see RF patent 2241882, class F16J 15/16, 12/10/2004).

Однако эксцентричное расположение уплотнительных колец предполагает лабиринтную гидродинамическую связь каналов между наружной поверхностью штока и внутренней поверхностью самих колец, что в любом случае приводит к утечкам жидкости из зоны высокого давления в зону низкого давления.However, the eccentric arrangement of the sealing rings implies a labyrinthine hydrodynamic connection between the outer surfaces of the stem and the inner surfaces of the rings themselves, which in any case leads to leakage of liquid from the high-pressure zone to the low-pressure zone.

Целью предполагаемого изобретения является практически полное исключение гидродинамической связи между уплотнительными кольцами, а значит, увеличение герметичности механического уплотнения и, следовательно, улучшения его работы.The aim of the proposed invention is the almost complete elimination of the hydrodynamic connection between the sealing rings, and therefore, increase the tightness of the mechanical seal and, therefore, improve its performance.

Указанная цель достигается за счет того, что механическое уплотнение содержащее корпус, охватывающий уплотняемый шток и образующий цилиндрическую камеру совместно с размещенной в нем перфорированной цилиндрической обоймой, в которой установлена цилиндрическая втулка из эластичного материала, внутри которой размещена, по крайней мере, пара уплотнительных колец, с внутренним диаметром, равным диаметру уплотняемого штока, прижатых и притертых в осевом направлении друг к другу, и разрезанных на несколько сегментов, причем сегменты одного кольца повернуты к сегментам соседнего кольца так, чтобы стыки сегментов одного кольца полностью перекрывались сегментами соседнего кольца. При этом перфорация в обойме выполнена таким образом, чтобы обеспечить гидродинамическую связь между поверхностью цилиндрической камеры и наружной поверхностью втулки из эластичного материала, один из торцов которой конструктивно выполнен так, чтобы в совокупности с торцом цилиндрической камеры герметизировать зону низкого давления от зоны, находящейся между поверхностью цилиндрической камеры и наружной поверхностью втулки из эластичного материала, а другой торец втулки из эластичного материала в совокупности с другим торцом цилиндрической камеры обеспечивать гидродинамическую связь между зоной высокого давления и зоной между поверхностью цилиндрической камеры и наружной поверхностью втулки из эластичного материала.This goal is achieved due to the fact that the mechanical seal containing the housing, covering the sealed rod and forming a cylindrical chamber together with a perforated cylindrical cage housed in it, in which a cylindrical sleeve of elastic material is installed, inside which at least a pair of o-rings are placed, with an inner diameter equal to the diameter of the sealed rod, pressed and rubbed in the axial direction to each other, and cut into several segments, the segments being one Ring segments are rotated to the adjacent rings so that the joints of the segments of one ring segments fully overlap the neighboring ring. At the same time, the perforation in the holder is made in such a way as to ensure hydrodynamic coupling between the surface of the cylindrical chamber and the outer surface of the sleeve of elastic material, one of the ends of which is structurally designed so that, together with the end of the cylindrical chamber, seal the low pressure zone from the zone located between the surface the cylindrical chamber and the outer surface of the sleeve of elastic material, and the other end of the sleeve of elastic material in combination with another end face of qilin Dental chambers provide hydrodynamic connection between the high-pressure zone and the zone between the surface of the cylindrical chamber and the outer surface of the sleeve of elastic material.

На чертеже представлен продольный разрез механического уплотнения.The drawing shows a longitudinal section of a mechanical seal.

Механическое уплотнение содержит шток 1 и охватывающий его корпус 2, образующий совместно с установленной в нем металлической обоймой 3 с цилиндрической боковой стенкой цилиндрическую камеру 4.The mechanical seal comprises a rod 1 and a housing 2 enclosing it, forming, together with a metal sleeve 3 mounted therein, with a cylindrical side wall, a cylindrical chamber 4.

В металлической обойме 3 установлена цилиндрическая втулка 5 из эластичного материала, снабженная, уплотнительными кольцами 6, внутренний диаметр которых в точности равен диаметру уплотняемого штока 1. При этом уплотнительные кольца 6 прижаты и притерты в осевом направлении друг к другу и каждое уплотнительное кольцо 6 разрезано на несколько сегментов (в данном случае на два), причем сегменты одного кольца повернуты к сегментам соседнего кольца, таким образом, чтобы стыки сегментов одного кольца полностью перекрывались сегментами соседнего кольца.In the metal cage 3, a cylindrical sleeve 5 of elastic material is installed, provided with sealing rings 6, the inner diameter of which is exactly equal to the diameter of the sealing rod 1. At the same time, the sealing rings 6 are pressed and lapped axially to each other and each sealing ring 6 is cut into several segments (in this case, two), and the segments of one ring are turned to the segments of the adjacent ring, so that the joints of the segments of one ring are completely overlapped by the segments of the adjacent on the ring.

Перфорированная обойма 3 обеспечивает гидродинамическую связь между поверхностью цилиндрической камеры 4 и наружной поверхностью втулки 5 из эластичного материала, торцы которой снабжены буртами.The perforated holder 3 provides a hydrodynamic connection between the surface of the cylindrical chamber 4 and the outer surface of the sleeve 5 of elastic material, the ends of which are provided with collars.

При этом один из торцов втулки 5 совместно с торцом цилиндрической камеры 4 и с упорной шайбой 7, выполненной с каналом 8 для прохода жидкости обеспечивают гидродинамическую связь между зоной высокого давления 9 и зоной между поверхностью цилиндрической камеры 4 и наружной поверхностью втулки 5 из эластичного материала, которая прижимает сегменты уплотнительных колец 6 к штоку 1.In this case, one of the ends of the sleeve 5 together with the end face of the cylindrical chamber 4 and with the thrust washer 7, made with the channel 8 for the passage of fluid provide a hydrodynamic connection between the high pressure zone 9 and the area between the surface of the cylindrical chamber 4 and the outer surface of the sleeve 5 of elastic material, which presses the segments of the sealing rings 6 to the rod 1.

А другой торец втулки 5 в совокупности с торцом цилиндрической камеры 4 и прижимными шайбами 10, 11 герметизируют зону низкого давления 12 от зоны, находящейся между поверхностью цилиндрической камеры 4 и наружной поверхностью втулки 5.And the other end face of the sleeve 5 in conjunction with the end face of the cylindrical chamber 4 and the clamping washers 10, 11 seal the low pressure zone 12 from the zone located between the surface of the cylindrical chamber 4 and the outer surface of the sleeve 5.

Механическое уплотнение работает следующим образом.Mechanical seal operates as follows.

При возвратно поступательном движении штока 1 высокое давление из зоны 9 передается через канал 8 в цилиндрическую камеру 4. При этом втулка 5, выполненная из эластичного материала, за счет перепада давления между цилиндрической камерой 4 и наружной поверхностью штока 1 поджимает сегменты уплотнительных колец 6 к наружной поверхности штока 1.With the reciprocating movement of the rod 1, high pressure from zone 9 is transmitted through the channel 8 to the cylindrical chamber 4. In this case, the sleeve 5 made of elastic material, due to the pressure differential between the cylindrical chamber 4 and the outer surface of the rod 1, compresses the segments of the sealing rings 6 to the outer stem surface 1.

Кроме того, перепад давления между зоной 9 и зоной 12 поджимает сегменты уплотнительных колец 6 друг к другу в осевом направлении, что в совокупности с радиальным поджатием сегментов к штоку 1 обеспечивает герметичность уплотнения.In addition, the pressure differential between zone 9 and zone 12 compresses the segments of the sealing rings 6 to each other in the axial direction, which, together with the radial compression of the segments against the rod 1, ensures tightness of the seal.

Таким образом, достигается надежность механического уплотнения, а так же упрощается его конструкция.Thus, the reliability of the mechanical seal is achieved, and its design is also simplified.

Claims (1)

Механическое уплотнение, содержащее корпус с цилиндрической камерой, в котором размещены уплотнительные кольца, поджатые друг к другу в осевом направлении, отличающееся тем, что в камере размещена перфорированная цилиндрическая обойма со вставленной в нее цилиндрической втулкой из эластичного материала, внутри которой размещена по крайней мере пара уплотнительных колец с внутренним диаметром, равным диаметру уплотняемого штока, притертых в осевом направлении друг к другу и разрезанных на несколько сегментов, причем сегменты одного кольца повернуты к сегментам соседнего кольца таким образом, чтобы стыки сегментов одного кольца полностью перекрывались сегментами соседнего кольца, при этом перфорированная обойма обеспечивает гидродинамическую связь между поверхностью цилиндрической камеры и наружной поверхностью втулки из эластичного материала, один из торцов которой в совокупности с торцом цилиндрической камеры герметизирует зону низкого давления от зоны, находящейся между поверхностью цилиндрической камеры и наружной поверхностью втулки из эластичного материала, а другой торец втулки из эластичного материала в совокупности с другим торцом цилиндрической камеры обеспечивает гидродинамическую связь между зоной высокого давления и зоной между поверхностью цилиндрической камеры и наружной поверхностью втулки из эластичного материала.A mechanical seal comprising a housing with a cylindrical chamber, in which there are sealing rings, axially pressed against each other, characterized in that a perforated cylindrical cage is inserted in the chamber with a cylindrical sleeve of elastic material inserted inside it, at least a pair of O-rings with an inner diameter equal to the diameter of the stem being sealed, axially rubbed against each other and cut into several segments, the segments being one the faces are turned to the segments of the adjacent ring so that the joints of the segments of one ring are completely overlapped by the segments of the adjacent ring, while the perforated holder provides a hydrodynamic connection between the surface of the cylindrical chamber and the outer surface of the sleeve of elastic material, one of the ends of which together with the end of the cylindrical chamber low pressure zone from the zone located between the surface of the cylindrical chamber and the outer surface of the sleeve of elastic material oval, and the other end of the sleeve of elastic material in combination with the other end of the cylindrical chamber provides a hydrodynamic connection between the high pressure zone and the area between the surface of the cylindrical chamber and the outer surface of the sleeve of elastic material.
RU2017115634A 2017-05-03 2017-05-03 Mechanical seal RU2680290C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115634A RU2680290C2 (en) 2017-05-03 2017-05-03 Mechanical seal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017115634A RU2680290C2 (en) 2017-05-03 2017-05-03 Mechanical seal

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017115634A RU2017115634A (en) 2018-11-06
RU2017115634A3 RU2017115634A3 (en) 2018-11-06
RU2680290C2 true RU2680290C2 (en) 2019-02-19

Family

ID=64102616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017115634A RU2680290C2 (en) 2017-05-03 2017-05-03 Mechanical seal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2680290C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU391315A1 (en) * 1971-04-22 1973-07-25 Всесоюзкый научно исследовательский институт нефт ного машиностроени SEAL
DE2931603A1 (en) * 1979-08-03 1981-02-19 Seals Eastern Inc Multilayer seal for hydraulic piston - consists of stack of alternating elastomeric and metal rings with graduated thicknesses
RU2005935C1 (en) * 1992-01-30 1994-01-15 Борис Семенович Захаров Seal of assembling piston
RU2169290C1 (en) * 2000-03-29 2001-06-20 Захаров Борис Семенович Oil-well sucker-rod pump
RU2241882C1 (en) * 2003-08-18 2004-12-10 Закрытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина Mechanical seal for plunger pump

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU391315A1 (en) * 1971-04-22 1973-07-25 Всесоюзкый научно исследовательский институт нефт ного машиностроени SEAL
DE2931603A1 (en) * 1979-08-03 1981-02-19 Seals Eastern Inc Multilayer seal for hydraulic piston - consists of stack of alternating elastomeric and metal rings with graduated thicknesses
RU2005935C1 (en) * 1992-01-30 1994-01-15 Борис Семенович Захаров Seal of assembling piston
RU2169290C1 (en) * 2000-03-29 2001-06-20 Захаров Борис Семенович Oil-well sucker-rod pump
RU2241882C1 (en) * 2003-08-18 2004-12-10 Закрытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина Mechanical seal for plunger pump

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017115634A (en) 2018-11-06
RU2017115634A3 (en) 2018-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11441424B2 (en) Modular gland arrangements for a fluid end assembly
CA3015234C (en) Packing for a well service pump
US10052748B2 (en) Sealing device for a hydraulic percussion apparatus, and hydraulic percussion apparatus comprising such a sealing device
JP2010053861A (en) Reciprocating pump
EP3121447B1 (en) Ultrahigh-pressure sealing device and reciprocatiing pump
US2818816A (en) Radial piston pump
RU2680290C2 (en) Mechanical seal
NO801309L (en) PACKING DEVICE FOR MACHINERY WITH RESIPROCTIVE STAMP
RU169276U1 (en) Sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines
US1867718A (en) Sealing ring
MX2023008990A (en) Hard seal compact, positive displacement pump with reciprocating motion.
RU158391U1 (en) MECHANICAL SEAL
SU1554777A3 (en) High-pressure fuel pump
RU143449U1 (en) COMPRESSOR HIGH PRESSURE SEALING DEVICE
RU68084U1 (en) MECHANICAL SEALING OF A PLUNGER PUMP
JP5979935B2 (en) pump
RU108534U1 (en) MECHANICAL SEAL OF PARTS WITH EXTERNAL CYLINDER SURFACE
SU1118295A3 (en) Plunger pump split sealing
RU2614550C1 (en) Mechanical seal
RU2241882C1 (en) Mechanical seal for plunger pump
RU2460902C1 (en) Downhole rod pump
CN104405720A (en) Piston-free reciprocating hydraulic cylinder
RU93479U1 (en) DOUBLE MECHANICAL SEALING OF PLUNGER PUMP
US11732709B2 (en) Wear plate for a drill pump
RU2162966C1 (en) Piston of oil-well sucker-rod pump

Legal Events

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

Effective date: 20200504