RU69950U1

RU69950U1 - ROTARY SHAFT SUPPORT-SEAL SYSTEM UNIT (OPTIONS)

Info

Publication number: RU69950U1
Application number: RU2007136401/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Вадимович Курылев; Владимир Геннадьевич Маколдин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Анод"
Priority date: 2007-10-01
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2008-01-10

Abstract

Полезная модель относится к опорно-уплотнительной системе вращающегося вала и может быть использована в насосостроении, компрессоростроении, в перемешивающих устройствах. Предложен блок опорно-уплотнительной системы вращающегося вала, включающий в себя корпус, герметизирующий и опорный узлы, последний из которых состоит из вращающейся и невращающейся частей, при этом герметизация вала осуществлена взаимодействующими по торцу антифрикционным кольцом герметизирующего узла и вращающейся частью опорного узла, герметично установленной на вал, посредством двух резиновых колец, вращающаяся часть опорного узла выполнена из антифрикционного материала и напрямую контактирует с неподвижной частью опорного узла, выполненной из антифрикционного материала, при этом по всей длине наружной поверхности вращающейся части опорного узла или по всей длине внутренней поверхности неподвижной части опорного узла выполнены продольные канавки, причем резиновые кольца установлены по краям вращающейся части опорного узла. С противоположной стороны опорного узла может быть установлен второй герметизирующий узел, идентичный первому, образуя герметизацию вала по схеме двойного уплотнения. Канавки могут быть выполнены винтовыми на внутренней поверхности вращающейся части опорного узла. 2 незав.п. ф-лы, 2 зав.п. ф-лы, 4 илл.The utility model relates to a support-sealing system of a rotating shaft and can be used in pump engineering, compressor engineering, in mixing devices. A block of the support and sealing system of a rotating shaft is proposed, which includes a housing, a sealing and support units, the last of which consists of a rotating and non-rotating parts, while the shaft is sealed by the antifriction ring of the sealing unit interacting at the end and the rotating part of the support unit, hermetically mounted on the shaft, through two rubber rings, the rotating part of the support unit is made of antifriction material and is in direct contact with the fixed part of the support unit and made of antifriction material, wherein the entire length of the outer surface of the rotating part of the supporting unit or the entire length of the inner surface of the fixed part of the support unit formed with longitudinal grooves, wherein the O-rings mounted on the edges of the rotating part of the support assembly. On the opposite side of the support assembly, a second sealing assembly identical to the first can be installed, forming a shaft seal according to the double seal pattern. The grooves can be made screw on the inner surface of the rotating part of the support node. 2 independent f-ly, 2 manager f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к опорно-уплотнительной системе вращающегося вала и может быть использована в насосостроении, компрессоростроении, в перемешивающих устройствах.The utility model relates to a support-sealing system of a rotating shaft and can be used in pump engineering, compressor engineering, in mixing devices.

Известен блок опорно-уплотнительной системы вращающегося вала консольного насоса, у которого в корпусе размещено торцовое уплотнение вала, уплотняющий подвижный контакт которого образован взаимодействующими по уплотнительному пояску элементами вращающегося и невращающегося узлов, последний подвижен в осевом направлении и имеет кольцо трения, выполненного из антифрикционного материала, на валу установлен подшипник скольжения (см. Патент на полезную модель №48376).A known block of the support and sealing system of a rotating shaft of a cantilever pump, in which a mechanical shaft seal is located, the sealing movable contact of which is formed by rotating and non-rotating components interacting along the sealing belt, the latter is axially movable and has a friction ring made of antifriction material, a plain bearing is mounted on the shaft (see Utility Model Patent No. 48376).

Недостатком данного узла является то, что подшипник и торцовое уплотнение разобщены и представляют собой независимые два элемента конструкции, ухудшая тем самым массо-габаритные характеристики.The disadvantage of this node is that the bearing and the mechanical seal are disconnected and represent two independent structural elements, thereby worsening the mass-dimensional characteristics.

Наиболее близким техническим решением является блок опорно-уплотнительной системы вращающегося вала, у которого в корпусе имеется торцовое уплотнение вала, уплотняющий подвижный контакт которого образован взаимодействующими по уплотнительному пояску элементами вращающегося и невращающего узла, последний подвижен в осевом направлении и имеет кольцо трения, выполненного из антифрикционного материала, а опорный узел выполнен в виде подшипника качения, у которого вращающаяся часть герметично установлена на валу, при помощи резинового кольца, расположенного между валом и вращающейся частью опорного узла (Голубев Г.А. и др. Контактные уплотнения вращающихся валов. М., Машиностроение, 1976 г., стр.195, рис.108).The closest technical solution is the block of the support and sealing system of a rotating shaft, in which there is a mechanical seal of the shaft, the sealing movable contact of which is formed by the elements of the rotating and non-rotating assembly interacting along the sealing belt, the latter is axially movable and has a friction ring made of antifriction material, and the support unit is made in the form of a rolling bearing, in which the rotating part is hermetically mounted on the shaft, using rubber a ring located between the shaft and the rotating part of the support node (Golubev G.A. et al. Contact seals of rotating shafts. M., Mechanical Engineering, 1976, p. 195, Fig. 108).

Недостатком данного узла является то, что вращающаяся часть опорного узла выполнена из металла, а герметизирующий элемент невращающейся части выполнен из антифрикционного материала, что The disadvantage of this node is that the rotating part of the support node is made of metal, and the sealing element of the non-rotating part is made of antifriction material, which

приводит к тепловой деформации вращающегося узла подшипника и разгерметизации уплотнения. Кроме того, подшипник качения не может работать полностью залитым затворной жидкостью, а следовательно, невозможно создание жидкостной смазки у уплотняющего контакта.leads to thermal deformation of the rotating bearing assembly and depressurization of the seal. In addition, the rolling bearing cannot work completely filled with the barrier fluid, and therefore, it is impossible to create a fluid lubricant at the sealing contact.

Задачей полезной модели является повышение надежности работы и улучшение массогабаритных характеристик блока.The objective of the utility model is to increase reliability and improve the overall dimensions of the unit.

Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении технических характеристик блока, надежности его работы и увеличения срока службы.The technical result of using the utility model is to increase the technical characteristics of the unit, the reliability of its operation and increase the service life.

Указанный технический результат по первому варианту достигается за счет того, что вращающаяся часть опорного узла выполнена из антифрикционного материала и напрямую контактирует с неподвижной частью опорного узла, выполненной из антифрикционного материала, при этом по всей длине наружной поверхности вращающейся части опорного узла или по всей длине внутренней поверхности неподвижной части опорного узла выполнены продольные канавки. Между валом и вращающейся частью опорного узла установлено дополнительно второе резиновое кольцо, причем резиновые кольца установлены по краям вращающейся части опорного узла.The specified technical result according to the first embodiment is achieved due to the fact that the rotating part of the support unit is made of antifriction material and is in direct contact with the fixed part of the support unit made of antifriction material, while the entire length of the outer surface of the rotating part of the support unit or the entire length of the inner the surface of the fixed part of the support node made longitudinal grooves. Between the shaft and the rotating part of the support unit, an additional second rubber ring is installed, the rubber rings being installed at the edges of the rotating part of the support unit.

С противоположной стороны опорного узла может быть установлен второй невращающийся узел, идентичный первому, образуя герметизацию вала по схеме двойного уплотнения.On the opposite side of the support assembly, a second non-rotating assembly identical to the first can be installed, forming a shaft seal according to the double-seal scheme.

Указанный технический результат по второму варианту достигается за счет того, что вращающаяся часть опорного узла выполнена из антифрикционного материала и напрямую контактирует с неподвижной частью опорного узла, выполненной из антифрикционного материала, при этом по всей длине наружной поверхности вращающейся части опорного узла выполнены винтовые канавки. Между валом и вращающейся частью опорного узла установлено дополнительно второе резиновое кольцо, The indicated technical result according to the second embodiment is achieved due to the fact that the rotating part of the support assembly is made of antifriction material and is in direct contact with the fixed part of the support assembly made of antifriction material, while along the entire length of the outer surface of the rotating part of the support assembly, helical grooves are made. Between the shaft and the rotating part of the support unit, an additional second rubber ring is installed,

причем резиновые кольца установлены по краям вращающейся части опорного узла.moreover, the rubber rings are mounted on the edges of the rotating part of the support node.

Кроме того, у второго варианта блока опорно-уплотнительной системы вращающегося вала с противоположной стороны опорного узла может быть установлен второй невращающийся узел, идентичный первому, образуя герметизацию вала по схеме двойного уплотнения.In addition, the second version of the block supporting the sealing system of the rotating shaft on the opposite side of the support node can be installed on the second non-rotating node, identical to the first, forming a shaft seal according to the double seal scheme.

На фиг.1 представлено продольное сечение блока опорно-уплотнительной системы вращающегося вала по первому варианту (по первому пункту формулы).Figure 1 shows a longitudinal section of a block of a support-sealing system of a rotating shaft according to the first embodiment (according to the first paragraph of the formula).

На фиг.2 представлено продольное сечение блока опорно-уплотнительной системы вращающегося вала по первому варианту (по второму пункту формулы).Figure 2 shows a longitudinal section of a block of a support-sealing system of a rotating shaft according to the first embodiment (according to the second claim).

На фиг.3 представлено продольное сечение блока опорно-уплотнительной системы вращающегося вала по второму варианту (по третьему пункту формулы).Figure 3 presents a longitudinal section of a block of a support-sealing system of a rotating shaft according to the second embodiment (according to the third claim).

На фиг.4 представлено продольное сечение блока опорно-уплотнительной системы вращающегося вала по второму варианту (по четвертому пункту формулы).Figure 4 presents a longitudinal section of a block of a support-sealing system of a rotating shaft according to the second embodiment (according to the fourth claim).

В рассматриваемом примере первого варианта (см. фиг.1, 2) блок состоит из корпуса 1, герметизирующего 2 и опорного 3 узлов. Герметизация вала 4 осуществлена взаимодействующими по торцу антифрикционным кольцом 5 герметизирующего узла 2 и вращающейся частью 6 опорного узла 3. Вращающаяся часть 6 герметично установлена на вал 4 и выполнена из антифрикционного материала. Вращающаяся часть 6 напрямую контактирует с неподвижной частью 7 опорного узла 3. Неподвижная часть 7 выполнена из антифрикционного материала. По всей длине внутренней поверхности 8 неподвижной части 7 опорного узла 3 выполнены продольные канавки 9. Вместо канавок 9 аналогичные канавки могут быть выполнены по всей длине наружной поверхности 10 вращающейся части 6 опорного узла 3. Между валом и вращающейся In this example, the first option (see figure 1, 2), the block consists of a housing 1, a sealing 2 and a supporting 3 nodes. The sealing of the shaft 4 is carried out by the antifriction ring 5 interacting along the end face 5 of the sealing assembly 2 and the rotating part 6 of the supporting assembly 3. The rotating part 6 is hermetically mounted on the shaft 4 and is made of antifriction material. The rotating part 6 is in direct contact with the fixed part 7 of the support node 3. The fixed part 7 is made of antifriction material. Along the entire length of the inner surface 8 of the fixed part 7 of the support unit 3, longitudinal grooves are made 9. Instead of the grooves 9, similar grooves can be made along the entire length of the outer surface 10 of the rotating part 6 of the support unit 3. Between the shaft and the rotating

частью опорного узла установлены два резиновых кольца 11, причем резиновые кольца установлены по краям вращающейся части опорного узла.a part of the support unit has two rubber rings 11 installed, the rubber rings being installed at the edges of the rotating part of the support unit.

Живучесть блока обеспечивается системой обеспечения работоспособности, представляющего собой контур 12 затворной жидкости.The survivability of the block is provided by the system of ensuring operability, which is a contour 12 of the barrier fluid.

При этом с противоположной стороны опорного узла 3 может быть установлен второй невращающийся узел 13, идентичный первому 2, образуя герметизацию вала по схеме двойного уплотнения.At the same time, from the opposite side of the support unit 3, a second non-rotating unit 13, identical to the first 2, can be installed, forming a shaft seal according to the double seal scheme.

Отличительной особенностью второго варианта от первого варианта является то, что канавки 9, по всей длине наружной поверхности 10 вращающейся части 6 опорного узла 3, выполнены винтовыми. Живучесть блока обеспечивается системой обеспечения работоспособности, представляющего собой контур 12 затворной жидкости без насоса.A distinctive feature of the second option from the first option is that the grooves 9, along the entire length of the outer surface 10 of the rotating part 6 of the support node 3, are made screw. The survivability of the block is provided by the system for ensuring operability, which is a contour 12 of a barrier fluid without a pump.

Блок опорно-уплотнительной системы вращающегося вала работает следующим образом.The block supporting-sealing system of a rotating shaft operates as follows.

Вал опирается в радиальном направлении и вращается в опорном узле 3, представляющем собой подшипник скольжения, который выполнен в виде вращающейся части 6 и неподвижной части 7 опорного узла 3, выполненных в виде втулок, изготовленных из антифрикционного материала. Герметизация вращающейся части 6 опорного узла 3 относительно вала обеспечивается резиновыми кольцами 11. Вращающий момент передается через штифт 14. Антифрикционное кольцо 15 герметизирующего узла 2 взаимодействует по торцу с вращающейся частью 6 опорного узла 3. Охлаждение и смазка трущихся поверхностей опорного и уплотнительного узлов обеспечивается контуром 12 затворной жидкости. Для принудительной циркуляции затворной жидкости The shaft is supported in the radial direction and rotates in the support unit 3, which is a sliding bearing, which is made in the form of a rotating part 6 and the fixed part 7 of the support unit 3, made in the form of bushings made of antifriction material. The sealing of the rotating part 6 of the support unit 3 relative to the shaft is provided by rubber rings 11. The torque is transmitted through the pin 14. The antifriction ring 15 of the sealing unit 2 interacts at the end with the rotating part 6 of the support unit 3. Cooling and lubrication of the friction surfaces of the support and sealing units is provided by circuit 12 seal fluid. For forced circulation of the barrier fluid

предусмотрены продольные канавки 9, выполненные по всей длине наружной поверхности вращающейся части опорного узла или по всей длине внутренней поверхности неподвижной части опорного узла. Между валом и вращающейся частью опорного узла установлены два резиновых кольца 11, причем резиновые кольца установлены по краям вращающейся части опорного узла (первый вариант исполнения).longitudinal grooves 9 are provided, made along the entire length of the outer surface of the rotating part of the support assembly or along the entire length of the inner surface of the fixed part of the support assembly. Between the shaft and the rotating part of the support unit, two rubber rings 11 are installed, the rubber rings being installed at the edges of the rotating part of the support unit (first embodiment).

В связи с разностью коэффициентов термического расширения стального вала 4 и вращающейся части 6 опорного узла 3, выполненной из антифрикционного материала, между валом 4 и вращающейся частью 6 опорного узла 3 выполнен тепловой зазор. Резиные кольца 11 расположены по краям вращающейся части 6 опорного узла 3, обеспечивая центровку опорного узла 3 относительно вала и снижая вибрацию.Due to the difference in the thermal expansion coefficients of the steel shaft 4 and the rotating part 6 of the support unit 3 made of antifriction material, a thermal gap is made between the shaft 4 and the rotating part 6 of the support unit 3. Rubber rings 11 are located on the edges of the rotating part 6 of the support node 3, providing alignment of the support node 3 relative to the shaft and reducing vibration.

С целью герметизации вала по схеме двойного уплотнения с противоположной стороны опорного узла установлен второй герметизирующий узел 13, идентичный первому 2 (см. п.2 формулы). Охлаждение и смазка трущихся поверхностей опорного и уплотнительных узлов обеспечивается контуром 11 затворной жидкости.In order to seal the shaft according to the double sealing scheme, a second sealing unit 13, identical to the first 2, is installed on the opposite side of the support unit (see paragraph 2 of the formula). Cooling and lubrication of the rubbing surfaces of the support and sealing units is provided by the shutter fluid circuit 11.

В случае отсутствия принудительной циркуляции по контуру 11 затворной жидкости (без насоса) предусмотрены винтовые канавки, выполненные по всей длине наружной поверхности вращающейся части опорного узла, которые при вращении вала создают движущий напор затворной жидкости по контуру 11 (второй вариант исполнения п.3 формулы).In the absence of forced circulation along the shutter fluid circuit 11 (without a pump), screw grooves are provided that are made along the entire length of the outer surface of the rotating part of the support assembly, which, when the shaft rotates, creates a driving pressure of the shutter fluid along circuit 11 (the second embodiment of claim 3 of the formula) .

С целью герметизации вала по схеме двойного уплотнения с противоположной стороны опорного узла установлен второй герметизирующий узел, идентичный первому (см. п.4 формулы).In order to seal the shaft according to the double sealing scheme, a second sealing unit is installed on the opposite side of the support unit, which is identical to the first (see paragraph 4 of the formula).

Промышленная применимость очевидна. Блок опорно-уплотнительной системы вращающегося вала прошел опытную проверку в ООО НПЦ «Анод» и доказал свое преимущество по сравнению с прототипом.Industrial applicability is obvious. The block of the support and sealing system of the rotating shaft passed an experimental test at LLC SPC “Anode” and proved its advantage compared to the prototype.

Claims

1. The block of the support and sealing system of a rotating shaft, which includes a housing, a sealing and support units, the last of which consists of a rotating and non-rotating parts, while the shaft is sealed by the antifriction ring of the sealing unit interacting at the end and the rotating part of the support unit, hermetically installed on the shaft, by means of a rubber ring, characterized in that the rotating part of the support node is made of antifriction material and is in direct contact with the fixed part about of a node made of antifriction material, while along the entire length of the outer surface of the rotating part of the support node or along the entire length of the inner surface of the fixed part of the support node, longitudinal grooves are made, an additional second rubber ring is installed between the shaft and the rotating part of the support node, the rubber rings being installed along the edges of the rotating part of the support node.

2. The block of the support and sealing system of the rotating shaft according to claim 1, characterized in that on the opposite side of the support unit a second sealing unit is installed, identical to the first, forming a shaft seal according to the double-sealing scheme.

3. The block of the support and sealing system of a rotating shaft, including a housing, a sealing and support units, the last of which consists of a rotating and non-rotating parts, while the shaft is sealed by the antifriction ring of the sealing unit interacting at the end and the rotating part of the support unit, hermetically installed on the shaft, characterized in that the rotating part of the support unit is made of antifriction material and is in direct contact with the fixed part of the support unit made of ant of friction material, while along the entire length of the outer surface of the rotating part of the support unit, helical grooves are made, an additional second rubber ring is installed between the shaft and the rotating part of the support unit, the rubber rings being installed along the edges of the rotating part of the support unit.

4. The block of the support and sealing system of the rotating shaft according to claim 3, characterized in that on the opposite side of the support unit a second non-rotating unit is installed that is identical to the first, forming a shaft seal according to the double sealing scheme.

5204