RU49939U1

RU49939U1 - SHAFT SEAL

Info

Publication number: RU49939U1
Application number: RU2003119267/63D
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Дорофеев; П.В. Филиппов; А.Н. Ботян
Original assignee: Бушуев Виктор Иванович; Маслова Елена Владимировна
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-12-10
Also published as: RU33194U1

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к торцовым уплотнениям для герметизации вращающихся валов агрегатов. Технический эффект - повышение ремонтопригодности и надежности уплотнения. Сущность технического решения заключается в том, что в одинарном торцовом уплотнении, содержащем вращающийся узел, включающий гильзу с уплотнительным антифрикционным кольцом, и неподвижный узел, состоящий из второго уплотнительного антифрикционного кольца, установленного в аксиально-подвижной обойме, зафиксированной во фланце корпуса агрегата, на внешней поверхности кольцевого ребра окружности гильзы и обоймы выполнены по меньшей мере два паза для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам, расположенные симметрично по окружности обоймы и гильзы. В двойном торцовом уплотнении, содержащем две одинарные торцовые ступени, вращающиеся элементы которых включают в себя гильзу, выполненную в виде втулки с кольцевым выступом в торце, с установленными в ней уплотнительными антифрикционными кольцами, а неподвижные элементы, состоящие из обойм и вторых уплотнительных антифрикционных колец, выполнены аксиально-подвижными, на наружной поверхности кольцевого выступа гильзы выполнены продольные пазы для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам.The utility model relates to mechanical engineering, namely to mechanical seals for sealing rotating shafts of units. EFFECT: increased maintainability and reliability of compaction. The essence of the technical solution lies in the fact that in a single mechanical seal containing a rotating assembly comprising a sleeve with a sealing antifriction ring, and a fixed assembly consisting of a second sealing antifriction ring mounted in an axially movable holder fixed in the flange of the unit body, on the external at least two grooves are made for the surface of the annular rib of the circumference of the liner and cage for access to the sealing antifriction rings located symmetrically around the circumference cage and cartridge case. In a double mechanical seal, containing two single mechanical end steps, the rotating elements of which include a sleeve made in the form of a sleeve with an annular protrusion at the end, with the antifriction rings installed in it, and the stationary elements consisting of cages and second antifriction rings, made axially movable, on the outer surface of the annular protrusion of the sleeve made longitudinal grooves for access to the sealing antifriction rings.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно К торцовымThe utility model relates to mechanical engineering, namely to mechanical

уплотнениям для герметизации вращающихся валов агрегатов.seals for sealing rotating shafts of units.

Известны конструкции уплотнения вращающегося вала, в которых уплотняющий подвижный контакт образован элементами вращающегося и неподвижного узлов (пара трения антифрикционных колец),Known designs of the sealing of the rotating shaft, in which the sealing movable contact is formed by elements of the rotating and stationary nodes (a friction pair of antifriction rings),

взаимодействующими по уплотнительному пояску. Пружины в такихinteracting over the sealing girdle. Springs in such

конструкциях обеспечивают контакт уплотнительных поверхностей парыdesigns provide contact sealing surfaces of the pair

трения, так как под действием давления уплотняемой среды, разделительной жидкости и от усилия пружин возникают осевые усилия, прижимающие антифрикционные кольца. (SU, авторское свидетельство № 176471, 1964, F 16 J 15/34).friction, since under the action of the pressure of the medium being sealed, the separation fluid and the spring forces, axial forces arise, which press the antifriction rings. (SU, copyright certificate No. 176471, 1964, F 16 J 15/34).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому по первому варианту принята 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 резиновомThe closest technical solution to the claimed one according to the first embodiment is the design of a single mechanical shaft seal, including a friction pair, consisting of a rotating and fixed 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. The non-rotating contact ring of the friction pair is mounted on the rubber sealing

кольце в обойме (аксиально-подвижной втулке). Аксиально-подвижная втулка ring in a ferrule (axially movable sleeve). Axial movable sleeve

устанавливается в корпусе уплотнения и герметизируется воротниковой манжетой, закрепленной в расточке фланца. Фланец с манжетой крепится к корпусу винтами.It 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 по второму варианту принята конструкция' двойного торцового уплотнения вала, содержащая две одинарные торцовые ступени, размещенные последовательно, вращающиеся элементы которых включают в себя гильзу с установленными в ней уплотнительными антифрикционными кольцами, а неподвижные элементы, состоящие из обойм и вторых уплотнительных антифрикционных колец, выполнены аксиально-подвижными (см. Приложение).The closest technical solution to the claimed one according to the second embodiment is the design of a double mechanical shaft seal, containing two single mechanical end steps arranged in series, the rotating elements of which include a sleeve with sealing antifriction rings installed in it, and the stationary elements consisting of cages and second sealing antifriction rings, made axially movable (see Appendix).

Недостатком таких конструкций торцовых уплотнений является то, что через узкие круглые сквозные отверстия, которые выполняются на торцевой поверхности гильзы (такие отверстия выполнить большого диаметра не позволяет расположение пазов под резиновые герметизирующие кольца) трудно, а порой нельзя удалить треснувшие или развалившиеся антифрикционные кольца пары трения, что усложняет демонтаж и монтаж уплотнения, а также снижает надежность его работы.The disadvantage of such designs of mechanical seals is that it is difficult, and sometimes it is impossible to remove cracked or collapsed antifriction rings of a friction pair, through narrow round through holes that are made on the end surface of the sleeve (such holes do not allow large diameters to be placed under the rubber sealing rings) which complicates the dismantling and installation of the seal, and also reduces the reliability of its operation.

Технической задачей полезной модели является повышение ремонтопригодности и надежности работы уплотнения.The technical task of the utility model is to increase the maintainability and reliability of the seal.

Сущность предлагаемого технического решения (по первому варианту) заключается в том, что в торцовом уплотнении, уплотняющий контакт которого образован взаимодействующими по уплотнительному пояску элементами вращающегося узла, включающего гильзу с установленным в ней уплотнительным антифрикционным кольцом, и неподвижного узла, состоящего из второго уплотнительного антифрикционного кольца, установленного в аксиально-подвижной обойме, зафиксированной во фланце корпуса агрегата, на внешней поверхности кольцевого ребра окружности гильзы (со стороны ее торца) выполнены по меньшей мере два паза для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам.The essence of the proposed technical solution (according to the first embodiment) is that in the mechanical seal, the sealing contact of which is formed by the elements of the rotating assembly interacting along the sealing belt, including a sleeve 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 unit casing, on the outer surface of the annular rib circumference of the guil PS (from its end) are arranged at least two slots for accessing the antifriction sealing rings.

На внешней поверхности кольцевого ребра окружности обоймы также выполнены по меньшей мере два паза.At least two grooves are also made on the outer surface of the annular rib of the circumference of the cage.

Пазы расположены симметрично по ребрам окружности обоймы и гильзы и вытянуты в осевом продольном направлении вала.The grooves are located symmetrically along the ribs of the circumference of the cage and sleeve and are elongated in the axial longitudinal direction of the shaft.

Сущность предлагаемого технического решения (по второму варианту) заключается в том, что в торцовом уплотнении, содержащем две одинарные торцовые ступени, вращающиеся элементы которых включают в себя гильзу, выполненную в виде втулки с кольцевым выступом в торце, с установленными в ней уплотнительными антифрикционными кольцами, а неподвижные элементы, состоящие из обойм и вторых уплотнительных антифрикционных колец, выполнены аксиально-подвижными, на наружной поверхности кольцевого выступа гильзы выполнены продольные пазы для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам.The essence of the proposed technical solution (according to the second option) is that in the mechanical seal containing two single end steps, the rotating elements of which include a sleeve made in the form of a sleeve with an annular protrusion in the end, with the antifriction rings installed in it, and the fixed elements, consisting of cages and second sealing antifriction rings, are made axially movable, longitudinal grooves for access are made on the outer surface of the annular protrusion of the sleeve to the anti-friction sealing rings.

Пазы расположены по окружности симметрично относительно друг друга The grooves are arranged in a circle symmetrically relative to each other

и в продольном сечении имеют ^ форму, вертикальная часть которой расположена между антифрикционными кольцами.and in longitudinal section they have a shape, the vertical part of which is located between the antifriction rings.

На фиг.1 представлено одинарное торцовое уплотнение (продольный разрез); на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - двойное торцовое уплотнениеFigure 1 presents a single mechanical seal (longitudinal section); figure 2 - a view of figure 1; figure 3 - double mechanical seal

(продольный разрез); на фиг.4 - вид Б на фиг.1.(lengthwise cut); figure 4 is a view of B in figure 1.

Описание конструкции торцового уплотнения вала по первому варианту. Через корпус 1 агрегата проходит вращающийся вал 2, отделенный от корпуса торцовым уплотнением. Одинарное торцовое уплотнение (фиг.1) состоит из вращающихся и не вращающихся элементов. Вращающиеся элементы уплотнения включают в себя закрепленную на валу гильзу 3 с установленным в ней уплотнительным антифрикционным кольцом 4. Не вращающиеся элементы уплотнения, состоящие из второго уплотнительного антифрикционного кольца 5, установленного в аксиально-подвижной обойме 6, зафиксированной во фланце корпуса 1 агрегата. На поверхности кольцевого ребра окружности гильзы 3 (со стороны ее торца) выполнены фрезерованием два паза 7 для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам. Такие же пазы 8 выполнены на поверхности кольцевого ребра окружности обоймы 6. Пазы 7 и 8 расположены симметрично по окружности гильзы 3 и обоймы 6 и вытянуты в осевом продольном направлении вала 2. Пазы имеют размеры 10х5хЗ мм (фиг.2). Описание конструкции торцового уплотнения вала по второму варианту.Description of the design of the mechanical seal of the shaft according to the first embodiment. A rotating shaft 2 passes through the housing 1 of the unit, separated from the housing by a mechanical seal. A single mechanical seal (figure 1) consists of rotating and non-rotating elements. Rotating sealing elements include a sleeve 3 mounted on the shaft with an anti-friction sealing ring installed in it 4. Non-rotating sealing elements, consisting of a second anti-friction sealing ring 5, mounted in an axially movable sleeve 6, fixed in the flange of the unit body 1. On the surface of the annular rib of the circumference of the sleeve 3 (from the side of its end face), two grooves 7 are made by milling for access to the sealing antifriction rings. The same grooves 8 are made on the surface of the annular rib of the circumference of the sleeve 6. The grooves 7 and 8 are located symmetrically around the circumference of the sleeve 3 and the sleeve 6 and are elongated in the axial longitudinal direction of the shaft 2. The grooves are 10 x 5 x 3 mm in size (Fig. 2). Description of the design of the mechanical seal of the shaft according to the second embodiment.

Двойное торцовое уплотнение вала (фиг.3) содержит две одинарные торцовые ступени, вращающиеся элементы которых включают в себя гильзу 3 с установленными в ней уплотнительными антифрикционными кольцами 4.Double mechanical seal of the shaft (figure 3) contains two single mechanical end stages, the rotating elements of which include a sleeve 3 with installed in it anti-friction rings 4.

Неподвижные элементы, состоящие из вторых уплотнительных антифрикционных колец 5 (расположенные в обоймах), выполнены аксиально-подвижными. На наружной поверхности 10 кольцевого выступа 9 гильзы 3 выполнены два продольных паза 11 для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам, расположенные по окружности симметрично относительно друг друга. Пазы 11 в продольном сечении имеют ⊥ форму, вертикальная часть которой расположена между антифрикционными кольцами 5 (фиг.3). Пазы имеют размеры 13х5х3 мм (фиг.4).The fixed elements, consisting of the second sealing antifriction rings 5 (located in the cages), are made axially movable. On the outer surface 10 of the annular protrusion 9 of the sleeve 3 there are two longitudinal grooves 11 for access to the sealing antifriction rings located symmetrically about each other around the circumference. The grooves 11 in a longitudinal section have a ⊥ shape, the vertical part of which is located between the antifriction rings 5 (figure 3). The grooves have dimensions 13 × 5 × 3 mm (FIG. 4).

Герметизация элементов уплотнения в подвижных и неподвижных соединениях осуществляется с помощью резиновых колец круглого сечения. Торцовое уплотнение работает следующим образом.Sealing of sealing elements in movable and fixed joints is carried out using rubber rings of circular cross section. Mechanical seal operates as follows.

При работе агрегата вращение от вала 2 через гильзу 3 передается вращающемуся контактному антифрикционному кольцу 4 (или кольцам 4). Крутящий момент, возникающий на не вращающемся антифрикционном кольце (или на кольцах) 5 от вращающегося кольца пары, воспринимается корпусом уплотнения через штифты аксиально-подвижной обоймы 6. Под действием давления уплотняемой среды или от разделительной жидкости возникают осевые силы, прижимающие антифрикционные кольца друг к другу During operation of the unit, rotation from the shaft 2 through the sleeve 3 is transmitted to the rotating contact anti-friction ring 4 (or rings 4). The torque arising on the non-rotating antifriction ring (or rings) 5 from the rotating ring of the pair is perceived by the seal body through the pins of the axially movable holder 6. Under the action of the pressure of the medium being sealed or from the separation fluid, axial forces arise, pressing the antifriction rings against each other

и к опорным пояскам гильзы и обойме, обеспечивая герметичность контакта пары (пар) трения антифрикционных колец.and to the support belts of the liner and the cage, ensuring the tightness of the contact of the pair (s) of friction of the antifriction rings.

Для демонтажа торцового уплотнения через пазы 7, 8 или 11 вводятся выступы съемника (или другого инструмента) и производится удаление треснувших или развалившихся антифрикционных колец пары (пар) трения соответственно одинарного или двойного уплотнения. Пазы имеют увеличенные размеры (по сравнению с круглыми отверстиями прототипа) за счет своей формы и места расположения на элементах уплотнения, что позволяет удобно его обслуживать.To remove the mechanical seal through the grooves 7, 8 or 11, the protrusions of the puller (or other tool) are introduced and the cracked or collapsed antifriction rings of the pair (s) of friction, respectively, of a single or double seal are removed. The grooves are enlarged (compared with the round holes of the prototype) due to its shape and location on the seal elements, which makes it convenient to maintain.

Данное техническое решение позволяет повысить ремонтопригодность, надежность работы уплотнения и может быть использовано при изготовлении и модернизации торцовых уплотнений вращающихся валов агрегатов.This technical solution improves the maintainability, reliability of the seal and can be used in the manufacture and modernization of mechanical seals of rotating shafts of units.

Claims

1. The mechanical seal of the shaft, containing two single end steps, the rotating elements of which include anti-friction rings installed in a sleeve made in the form of a sleeve with an annular protrusion in the end, and the fixed elements, consisting of cages and second sealing antifriction rings, are made axially movable, characterized in that longitudinal grooves are made on the outer surface of the annular protrusion of the sleeve.

2. The mechanical seal according to claim 1, characterized in that the grooves in the longitudinal section are ⊥ shaped.

3. The mechanical seal according to claims 2 and 3, characterized in that the grooves are arranged symmetrically about each other around the circumference.