SE459028B

SE459028B - OF RINGS COMPOSED LABYRINT SEALING FOR ROTATING MACHINES

Info

Publication number: SE459028B
Application number: SE8405273A
Authority: SE
Inventors: J Tornare; K Bofinger
Original assignee: Cryomec Ag
Priority date: 1983-10-24
Filing date: 1984-10-22
Publication date: 1989-05-29
Also published as: GB2148414B; GB2148414A; FR2553854A1; SE8405273L; IT1199557B; SE8405273D0; CH662625A5; GB8426148D0; IT8445724A1; DE3435811A1; FR2553854B1; IT8445724A0

Description

459 10 15 20 25 30 40 028 z monterad komponent med en hylsa 1, som påskjuts och avtätas på den i visade axeln för maskinen och ett hus 2, nens ankare och avtätas mot detsamma. 459 10 15 20 25 30 40 028 z mounted component with a sleeve 1, which is pushed and sealed on the shaft shown in the axis of the machine and a housing 2, and is sealed against the same.

Den stillastående delen av labyrinttätníngen består av en stapel av ringar med lika ytterdiameter coh omväxlande liten och större innerdiameter, som är anbragta i huset. stånd är huset tíllslutet med ett lock 3. Denna stillastående delen medger ettmycket noggrannt h ranserna, eftersom ringarna vardera slipas och p som påskruvas på maski- I sammanbyggt till- uppbyggnad av den ållande av tole- oleras eller läppas för sig.The stationary part of the labyrinth seal consists of a stack of rings of equal outer diameter and alternating small and larger inner diameters, which are arranged in the housing. stand, the house is closed with a lid 3. This stationary part allows a very careful h rans, as the rings are each ground and p which is screwed on the machine- In an integrated construction of the ållande of toleoleres or lips separately.

Det sagda gäller såväl för de bägge slutringarna 21, 23 de fyra mellanringarna 22 och för de fem distansringarna 24 sníttsprofilen för mellanringarna ZZ är anpassad till forme medvrídna tätningsringen. De till-sitt tvärsnit ringarna 21, , för . Tvär- n av den t rektangulära änd- 23 uppvisar en vid sidan vid ytterperifirin anbragt ursvarvníng, för en tätningsring 25, som tjänar som tätning mot huset 2 respektive mot locket 3. Locket 3 är tätat mot huset 2 medelst tätningsríngen 31. pressande tryck.This applies both to the two end rings 21, 23, the four intermediate rings 22 and to the five spacer rings 24, the sectional profile of the intermediate rings ZZ is adapted to form a twisted sealing ring. The to-sit cross-section rings 21,, for. The transverse of the rectangular end 23 has a clockwise arrangement arranged next to the outer periphery, for a sealing ring 25, which serves as a seal against the housing 2 and against the cover 3, respectively. The lid 3 is sealed against the housing 2 by means of the pressing ring 31. pressing pressure.

Locket 3 och huset 2 sammanpressas a som för tydlighetens skull i fíg 1 endast punktstreckad linje. ändamål skall förklar 34 i förbindelse med v en serie av skruvar 32, är antydda medelst en I locket 3 är ett ringspår 33 utarbetat, vars as närmare nedan. Ringspåret star via ett hål ett gängat blindhål 35. ringarna 4 är i fig 1 framhävda medelst en sn fig Z och 3 visade för sig. För att fig 1 ej De medvrídna tätnings- äv schafrering och i skall överlastas med etaljbeskrivning för de ngarna endast att hänvísningsbetckningar är de iefterföljande d medvrídna ringarna nämnda hänvisningsbeteckni finna i fig 2 och 3.The lid 3 and the housing 2 are compressed as for the sake of clarity in Fig. 1 only a dotted line. purpose shall be explained 34 in connection with v a series of screws 32, are indicated by means of a In the lid 3 a ring groove 33 is prepared, the axis of which is described in more detail below. The ring groove stands via a hole a threaded blind hole 35. the rings 4 are highlighted in Fig. 1 by means of a sn Fig. Z and 3 shown separately. In order that Fig. 1 does not The contiguous seals of the shafts and i should be overloaded with a detailed description for those times only that reference numerals are the following reference numerals mentioned reference numerals found in Figs. 2 and 3.

De medvrídna tätníngsringarna 4 är vardera Säkyade mot vridning medelst tv belägna, i hylsan 1 insatt stift 11. påskjutna på hylsan 1 och ä varandra diametralt motsatt Hålet för ringar Skjutbara på hylsan 1. de varandra diametralt nn 4 är så valt att de är lätt uxiellt För- I monterat tillstånd griper stiften ll in i motsatta axialspåren ål.The twisted sealing rings 4 are each secured against rotation by means of two located pins 11 inserted in the sleeve 1 pushed onto the sleeve 1 and diametrically opposite each other. The hole for rings Slidable on the sleeve 1. the diametrically spaced nn 4 are so selected that they are easily axially In the pre-assembled condition, the pins ll engage the opposite axial grooves eel.

Ringarna 4 har en rektangulär tvärsníttsprofíl med en i om- rådet för hålet ensidigt Förtjockad-kant 40, i vilken ett inre ring- spår 42 är utarbetat.The rings 4 have a rectangular cross-sectional profile with a one-sided thickened edge 40 in the area of the hole, in which an inner ring groove 42 is formed.

Vid monteríngen insättes i detta spår en av 10 15 20 25 30 35 40 '3 459 028 syntetiskt material framställd manschett (se fig 1), som sörjer för ringens tätning mot hylsan 1. Tätningsytorna för den yttre, rektangulära delen av tätníngsringen är slipade och polerade, så att den i monterat tillstånd med ringa , noga definierat spel ligger i spalten mellan de fasta ringarna 21 till 23. I den flacka tätníngs- ytan för tätningsringen 4 är grunda kamrar 43 utarbetade, som vid den inåt riktade sidan 43' och utvändigt utlöper i tåtningsytorna.During assembly, a sleeve made of synthetic material (see Fig. 1) is inserted into this groove (10 Fig. 1), which provides the seal of the ring against the sleeve 1. The sealing surfaces of the outer, rectangular part of the sealing ring are ground and polished, so that in the assembled condition with small, carefully defined clearance it lies in the gap between the fixed rings 21 to 23. In the flat sealing surface of the sealing ring 4, shallow chambers 43 are formed, as at the inwardly directed side 43 'and externally expires in the sealing surfaces.

Utlöpningskanten är därför i fig 2 antydd med en tunn linje 43".The outlet edge is therefore indicated in Fig. 2 by a thin line 43 ".

Varje kammare 43 är medelst ett genomgângshål 44 förbunden med en motsatt tätningsyta för tätningsringen. Hâlen anbringas med fördel vid den i vridningsriktningen framför gående sidan av kammaren.Each chamber 43 is connected by means of a through hole 44 to an opposite sealing surface for the sealing ring. The holes are advantageously applied to the side of the chamber moving in the direction of rotation.

Labyrinttätningen påbygges så på maskinen (pump eller kom- pressor), att den i fig 1 högra sidan belastas med högre tryck p än den vänstra sidan. I fig 1 är detta antytt med den med p be- tecknade pilen.The labyrinth seal is mounted on the machine (pump or compressor) in such a way that the right side in Fig. 1 is loaded with a higher pressure p than the left side. In Fig. 1 this is indicated by the arrow denoted by p.

Endast vid en tryckbelastníng i denna riktning tätar hatt- maschetten den medvridna, axiellt förskjutbara ringen 4 mot hylsan 1 och endast på så sätt kommer den önskade kvasi-hydrostatiska smörjverkan att uppträda genom det med övertryck p tätade flytande eller gasformiga mediet.Only at a pressure load in this direction does the cap sleeve seal the twisted, axially displaceable ring 4 against the sleeve 1 and only in this way will the desired quasi-hydrostatic lubricating effect occur through the overpressure on sealed liquid or gaseous medium.

Funktíonssättet låter sig beskrivas på följande sätt: Overtrycket p för mediet när ülden i fig 1 ytterst högra axi- ella ríngspalten och strävar därför att trycka tätningsríngen 4, som ju är axiellt förskjutbar mot den vänstra närbelägna fasta ringen 22. Genom hålet 44 når emellertid det under övertryck stå- ende mediet in i kammaren 43, vid vilken medelst genom ett slags accelerationsinverkan ett tryck uppbygges, som åstadkommer en jäm- vikt, så att den medvridna tätningsringen "flyter" i ringspalten.The mode of operation can be described as follows: The overpressure p of the medium when the wool in Fig. 1 is at the far right of the axial ring gap and therefore strives to press the sealing ring 4, which is of course axially displaceable towards the left adjacent fixed ring 22. Through the hole 44, however, it reaches under pressure under pressure the medium enters the chamber 43, at which by means of a kind of accelerating effect a pressure is built up, which achieves an equilibrium, so that the twisted sealing ring "floats" in the annular gap.

Såsom normalt vid labyrinttätningar, avtar övertrycket från steg till steg, varvid emellertid alltid en större eller mindre läckförlust uppträder. Läckförlusten låter sig minskas om man minskar övertrycket, genom att man på lågtryckssidan alstrar ett mottryck. I det i fig 1 visade utförningsexemplet låter sig detta åstadkommas genom tíllförandet av ett mottryck genom hålet 34 i ringspalten 33 för locket 3. Det är helt klart att de medvridande tätningsringarna istället för att vara anbragtu på en hylsa också kan vara anbragta direkt på maskinens axel.As is normal with labyrinth seals, the overpressure decreases from step to step, however, a greater or lesser loss of leakage always occurs. The leakage loss can be reduced if you reduce the overpressure, by generating a back pressure on the low pressure side. In the exemplary embodiment shown in Fig. 1, this can be achieved by applying a back pressure through the hole 34 in the annular gap 33 for the lid 3. It is quite clear that the rotating sealing rings instead of being mounted on a sleeve can also be mounted directly on the machine shaft. .

Claims

459 028 P a t e n t k r a v

Labyrinth seal composed of rings for rotary machines, characterized in that each sealing ring (4) arranged with the shaft (1) rotated directly on it or on a concentric sleeve (1) attached to the shaft is secured against rotation but axially displaceable and by means of a cap sleeve (44) sealed against the shaft or sleeve (1) and having passage holes (44) leading from the sealing surface on the high pressure side to chambers (43) formed from the sealing surface on the low pressure side, which are not in communication with each other , but are uniformly distributed over the periphery of the sealing ring.

Labyrinth seal according to claim 1, characterized in that the chambers (43) are so formed that at a radially inwardly directed side (43 ') they are as deep as possible and both laterally and outwards in the sealing surface on the low-pressure side.

Labyrinth seal according to claim 2, characterized in that the through holes (44) are arranged so that they open out on the deepest side (43 ') of the chambers (43).

Labyrinth seal according to claim 3, characterized in that the through holes (44) open onto the front side of the chambers (43) in the direction of rotation.

S. Labyrinth seal according to claim 1 in the form of a pre-assembled kit, characterized in that the twisted sealing rings (4) are mounted on a sleeve (1) attachable to the axis of the rotary machine, while in the stationary sealing rings (Z1, 23 ) are placed in a housing (Z) lock (3) f

Labyrinth seal according to Claim 5, characterized in that on the low-pressure side (3) of the housing (2, 3) an annular groove (33) open towards the sleeve (1) is arranged, which is connected to a hole (34).