RU49150U1

RU49150U1 - SHAFT SEAL

Info

Publication number: RU49150U1
Application number: RU2005114146/22U
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Дорофеев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научное производственно-конструкторское бюро "НИК"
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2005-11-10

Abstract

Полезная модель относится к торцовым уплотнениям для герметизации вращающихся валов агрегатов. Сущность технического решения заключается в том, что в торцовое уплотнение вала, содержащее одинарную торцовую ступень, уплотняющий контакт которой образован элементами вращающегося узла, включающего закрепленную на валу гильзу с установленным в нем уплотнительным антифрикционным кольцом, и неподвижного узла, состоящего из второго уплотнительного антифрикционного кольца, установленного в аксиально-подвижной обойме, зафиксированной во фланце корпуса уплотнения, введены со стороны обоймы втулка с кольцевым торцовым выступом, закрепленная на валу, промежуточное кольцо, резьбовое кольцо и кольцевая прокладка, например, из терморасширенного графита, а фланец корпуса уплотнения имеет кольцевую выступающую часть, на которой установлено резьбовое кольцо, поджимающее через промежуточное кольцо прокладку, поверхностью трения для которой является внешняя поверхность втулки, в кольцевой торцовый выступ которой упирается торцовое уплотнение в сборе. Полезный эффект заключается в простом и удобном монтаже уплотнения, повышении его ремонтопригодности и надежности работы.The utility model relates to mechanical seals for sealing rotating shafts of aggregates. The essence of the technical solution lies in the fact that in the mechanical seal of the shaft containing a single mechanical end stage, the sealing contact of which is formed by the elements of a rotating assembly, including a sleeve mounted on the shaft with a sealing antifriction ring installed in it, and a fixed assembly consisting of a second sealing antifriction ring, installed in an axially movable cage, fixed in the flange of the seal housing, a sleeve with an annular end protrusion is inserted from the cage side, secured an intermediate ring, a threaded ring and an annular gasket, for example, made of thermally expanded graphite, mounted on the shaft, and the seal housing flange has an annular protruding part on which a threaded ring is installed, which compresses the gasket through the intermediate ring, the friction surface of which is the outer surface of the sleeve, in the annular mechanical protrusion of which abuts the mechanical seal assembly. A useful effect is the simple and convenient installation of the seal, increasing its maintainability and reliability.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к одинарным торцовым уплотнениям для герметизации вращающихся валов агрегатов (насосов и т.д.), работающих в жестких условиях с агрессивной (радиоактивной) жидкостью.The utility model relates to mechanical engineering, namely to single mechanical seals for sealing rotating shafts of units (pumps, etc.) operating in harsh conditions with an aggressive (radioactive) fluid.

Известны конструкции уплотнения вращающегося вала, в которых уплотняющий подвижный контакт образован элементами вращающегося и неподвижного узлов (пара трения антифрикционных колец), взаимодействующими по уплотнительному пояску (SU, авторское свидетельство № 176471, 1964, F 16 J 15/34).There are known designs of a rotating shaft seal in which a movable sealing contact is formed by rotating and stationary components (friction pair of antifriction rings) interacting along a sealing girdle (SU, copyright certificate No. 176471, 1964, F 16 J 15/34).

Известна конструкция одинарного торцового уплотнения вала, включающая пару трения, состоящую из вращающегося и неподвижного контактных колец (RU, патент № 2001337, F 16 J 15/34, 1998). Вращающееся контактное кольцо крепится на валу агрегата путем установки его на резиновом уплотнительном кольце в гильзе, закрепленной на валу. Не вращающееся контактное кольцо пары трения устанавливается на уплотнительном резиновом кольце в обойме (аксиально-подвижной втулке). Аксиально-подвижная втулка устанавливается в корпусе уплотнения и герметизируется воротниковой манжетой, закрепленной в расточке фланца. Фланец с манжетой крепится к корпусу винтами.A known design of a single mechanical shaft seal, including a friction pair, consisting of a rotating and stationary contact rings (RU Patent No. 2001337, F 16 J 15/34, 1998). A rotating contact ring is mounted on the shaft of the unit by mounting it on a rubber o-ring in a sleeve mounted on the shaft. A non-rotating contact ring of a friction pair is mounted on a rubber sealing ring in a cage (axially movable sleeve). The axially movable sleeve is installed in the seal housing and sealed with a collar cuff fixed in the flange bore. The flange with cuff is fixed to the housing with screws.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому, является торцовое уплотнение типа 7АР, для нейтральных сред (см. Приложение).The closest technical solution to the claimed is a mechanical seal type 7AP, for neutral environments (see Appendix).

Данное торцовое уплотнение вала содержит одинарную торцовую ступень, уплотняющий контакт которой образован элементами вращающегося узла, включающего закрепленную на валу «перевернутую» гильзу (крепление которой перевернуто в сторону, противоположную обойме) с установленным в нем уплотнительным антифрикционным кольцом, и неподвижного узла, состоящего из второго уплотнительного антифрикционного кольца, установленного в аксиально-подвижной обойме, зафиксированной во фланце корпуса уплотнения.This mechanical shaft seal contains a single mechanical end stage, the sealing contact of which is formed by the elements of a rotating assembly, including an “inverted” sleeve fixed to the shaft (the mount of which is turned upside down), with an anti-friction sealing ring installed in it, and a fixed assembly consisting of a second a sealing antifriction ring installed in an axially movable holder fixed in the flange of the seal housing.

Недостатком данных конструкций уплотнений является неудобный монтаж и их установка в агрегат, которые осуществляются практически «вслепую» (так как уплотнение монтируется по частям в самом агрегате), что может привести при монтаже к перекосу трущихся поверхностей антифрикционных колец уплотнения и, в конечном итоге, к снижению надежности его работы. Кроме того, не исключена возможность попадания протечек перекачиваемой жидкости через одинарное уплотнение в окружающую средуThe disadvantage of these seal designs is the inconvenient installation and their installation in the unit, which is carried out almost “blindly” (since the seal is mounted in parts in the unit itself), which can lead to skewing of the friction surfaces of the antifriction rings of the seal and, ultimately, to reduce the reliability of his work. In addition, the possibility of leakage of the pumped liquid through a single seal into the environment is not ruled out

Технической задачей полезной модели является простой и удобный монтаж торцового уплотнения с «перевернутой» гильзой, повышение ремонтопригодности и надежности работы уплотнения, исключения возможности попадания перекачиваемой жидкости в атмосферу, что может привести к загрязнению окружающей среды.The technical task of the utility model is the simple and convenient installation of the mechanical seal with an “inverted” sleeve, increasing the maintainability and reliability of the seal, eliminating the possibility of the pumped liquid entering the atmosphere, which can lead to environmental pollution.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в торцовое уплотнение вала, содержащее одинарную торцовую ступень, уплотняющий контакт которой образован элементами вращающегося узла, включающего закрепленную на валу гильзу с установленным в нем уплотнительным антифрикционным кольцом, и неподвижного узла, состоящего из второго уплотнительного антифрикционного кольца, установленного в аксиально-подвижной обойме, зафиксированной во фланце корпуса уплотнения, введены со стороны обоймы втулка с кольцевым торцовым выступом, закрепленная на валу, промежуточное кольцо, резьбовое кольцо и кольцевая прокладка, например, из терморасширенного графита, а фланец корпуса уплотнения имеет кольцевую выступающую часть, на которой установлено резьбовое кольцо, поджимающее через промежуточное кольцо прокладку, поверхностью трения для которой является внешняя поверхность втулки, в кольцевой торцовый выступ которой упирается торцовое уплотнение в сборе, образуя дополнительную запирающую зону - затвор от возможных протечек перекачиваемой среды.The essence of the proposed technical solution lies in the fact that in the mechanical seal of the shaft containing a single mechanical end stage, the sealing contact of which is formed by the elements of a rotating assembly, including a sleeve fixed to the shaft with a sealing antifriction ring installed in it, and a fixed assembly consisting of a second sealing antifriction ring installed in an axially movable cage, fixed in the flange of the seal housing, a sleeve with an annular end face is inserted from the side of the casing blunt mounted on the shaft, an intermediate ring, a threaded ring and an annular gasket, for example, made of thermally expanded graphite, and the flange of the seal housing has an annular protruding part, on which a threaded ring is installed, which compresses the gasket through the intermediate ring, the friction surface of which is the outer surface of the sleeve , in the annular end protrusion of which the end seal assembly abuts, forming an additional locking zone - a shutter from possible leaks of the pumped medium.

На рисунке представлено одинарное торцовое уплотнение вала (продольный разрез).The figure shows a single mechanical shaft seal (longitudinal section).

Через корпус агрегата проходит вращающийся вал 1, на котором установлен одинарный уплотняющий узел, состоящий из вращающихся и не вращающихся элементов. Вращающиеся элементы уплотнения включают в себя закрепленную на валу гильзу 2 с установленным в нем уплотнительным A rotating shaft 1, through which a single sealing assembly consisting of rotating and non-rotating elements is installed, passes through the housing of the unit. Rotating seal elements include a sleeve 2 mounted on the shaft with a seal installed in it

антифрикционным кольцом 3. Не вращающиеся элементы уплотнения, состоящие из второго уплотнительного антифрикционного кольца 4, установленного в аксиально-подвижной подпружиненной обойме 5, зафиксированной во фланце 6 корпуса торцового уплотнения. Фланец 6 имеет выступающую кольцевую резьбовую часть 7, на которой навинчено резьбовое кольцо 8, поджимающее через промежуточное кольцо 9 прокладку 10, выполненную из терморасширенного графита типа «Графлекс». Поверхностью трения для прокладки 10 является внешняя поверхность втулки 11 с кольцевым торцовым выступом 12, установленная на валу 1 и закрепленная винтом 13.anti-friction ring 3. Non-rotating sealing elements, consisting of a second sealing anti-friction ring 4, mounted in an axially movable spring-loaded clip 5, fixed in the flange 6 of the mechanical seal housing. The flange 6 has a protruding annular threaded part 7, on which a threaded ring 8 is screwed, compressing a gasket 10, made of thermally expanded graphite type, through an intermediate ring 9. The friction surface for the gasket 10 is the outer surface of the sleeve 11 with an annular end protrusion 12 mounted on the shaft 1 and secured by a screw 13.

В кольцевой торцовый выступ 12 упирается торцовое уплотнение в сборе. Сборка и работа торцового уплотнения происходит следующим образом. Перед началом монтажа уплотнения на вал 1 насоса закрепляется втулка 11 с резиновым кольцом 14 для исключения протечек по валу насоса перекачиваемой среды. Затем на валу устанавливается торцовое уплотнение в сборе до упора в кольцевой торцовый выступ 12. После закрепления торцового уплотнения резьбовая втулка обеспечивает свободное вращение вала сThe annular mechanical protrusion 12 abuts the mechanical seal assembly. Assembly and operation of the mechanical seal is as follows. Before mounting the seal on the pump shaft 1, a sleeve 11 is fixed with a rubber ring 14 to prevent leaks along the pump shaft of the pumped medium. Then, the mechanical seal assembly is installed on the shaft as far as it will go into the annular mechanical projection 12. After fixing the mechanical seal, the threaded sleeve provides free rotation of the shaft with

При работе агрегата вращение от вала 1 через гильзу 2 передается вращающемуся контактному антифрикционному кольцу 3. Крутящий момент, возникающий на не вращающемся антифрикционном кольце 4 от вращающегося кольца пары, воспринимается корпусом уплотнения через штифты аксиально-подвижной обоймы 5. Под действием давления During the operation of the unit, rotation from the shaft 1 through the sleeve 2 is transmitted to the rotating contact antifriction ring 3. The torque arising on the non-rotating antifriction ring 4 from the rotating ring of the pair is perceived by the seal body through the pins of the axially movable holder 5. Under pressure

уплотняемой среды, а также от усилия пружин возникают осевые силы, прижимающие антифрикционные кольца 3 и 4 друг к другу и к опорным пояскам гильзы 2 и обоймы 5, обеспечивая герметичность контакта пары трения антифрикционных колец.of the medium being sealed, as well as from the force of the springs, axial forces arise, pressing the antifriction rings 3 and 4 against each other and to the support belts of the sleeve 2 and the holder 5, ensuring tightness of the contact of the friction pair of the antifriction rings.

Таким образом, такая моноблочная конструкция позволяет монтировать уплотнение с «перевернутой» гильзой вне агрегата (проконтролировав настройку необходимых зазоров и усилия уплотняющего контакта), кроме того, создать дополнительную запирающую зону - затвор от возможных протечек перекачиваемой среды.Thus, such a monoblock design allows you to mount a seal with an “inverted” sleeve outside the unit (by checking the setting of the necessary gaps and the force of the sealing contact), in addition, create an additional locking zone - a shutter from possible leaks of the pumped medium.

Данное техническое решение позволяет повысить ремонтопригодность, надежность работы одинарного уплотнения и может быть использовано при изготовлении торцовых уплотнений для герметизации вращающихся валов агрегатов (насосов), перекачивающих агрессивную жидкость при жестких условиях эксплуатации.This technical solution improves the maintainability, reliability of a single seal and can be used in the manufacture of mechanical seals for sealing the rotating shafts of units (pumps) that pump aggressive liquid under harsh operating conditions.

Claims

A mechanical shaft seal containing a single mechanical end stage, the sealing contact of which is formed by elements of a rotating assembly, including a sleeve fixed to the shaft with a sealing antifriction ring installed in it, and a fixed assembly consisting of a second sealing antifriction ring mounted in an axially movable holder fixed in the flange of the seal housing, characterized in that a sleeve with an annular end protrusion mounted on the shaft, intermediate the e ring, the threaded ring and the gasket, for example, made of thermally expanded graphite, and the flange of the seal housing has an annular protruding part on which a threaded ring is installed, which compresses the gasket through the intermediate ring, the friction surface of which is the outer surface of the sleeve, against which the ring end protrusion mechanical seal assembly.