SU1161776A1

SU1161776A1 - End face seal

Info

Publication number: SU1161776A1
Application number: SU833605230A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Горбачев; Вячеслав Иванович Мишин
Original assignee: Институт ядерной энергетики АН БССР
Priority date: 1983-06-16
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1985-06-15

Abstract

ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее вращающеес уплотнительное Уплотн ема полосттгь кольцо и два концентрично расположенных и аксиально-подвижных уплотн ющих кольца , образующих между собой кольцевую полость и поджатых к вращающемус , отличающеес тем, что, с целью повышени надежности при работе в услови х мен ющегос теплового режима пары трени , в кольцевой полости между аксиально-подвижными кольцами размещают жидкий ме-талл . Запирающа среааMECHANICAL SEAL, containing a rotating sealing ring A sealing ring and two concentrically arranged and axially movable sealing rings forming an annular cavity between them and pressed to a rotating one, characterized by the fact that, in order to increase reliability when operating in varying thermal conditions pairs of friction, in the annular cavity between the axially movable rings place liquid metal. Locking environment

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в насосах и турбинах, работающих в агрессивных средах при измен ющемс тепловом режиме.The invention relates to mechanical engineering and can be used in pumps and turbines operating in corrosive environments with varying thermal conditions.

Цель изобретени - повышение надежности торцового уплотнени при работе в услови х мен ющегос теплового режима пары трени за счет использовани уплотн емой среды дл охлаждени уплотнени .The purpose of the invention is to increase the reliability of the mechanical seal when operating under the conditions of varying thermal conditions of the friction pair by using a densified medium for cooling the seal.

На чертеже схематично изображено торцовое уплотнение.The drawing schematically shows the mechanical seal.

На валу 1 укреплено вращающеес уплотнительное кольцо , к которому сильфонами прижаты два аксиально-подвижных и концентрично расположенных кольца 3 и 4. Часть кольцевой полости между кольцами- камерами 5 заполнена жидким металлом (например , ртутью или эвтектикой). Камера 5 ограничена капилл рными уплотнени ми 6, которые предотвращают утечку жидкого металла. В кольце 4 выполнено отверстие 7, сообщающее полость 8 между сильфонами с канавкой 9 на поверхности колец 3 и 4.A rotating sealing ring is fixed on the shaft 1, to which two axially movable and concentrically arranged rings 3 and 4 are pressed with the bellows. Part of the annular cavity between the rings — chambers 5 is filled with liquid metal (for example, mercury or eutectic). Chamber 5 is bounded by capillary seals 6, which prevent the leakage of liquid metal. In the ring 4, a hole 7 is made, which connects the cavity 8 between the bellows with a groove 9 on the surface of the rings 3 and 4.

Торцовое уплотнение работает следующим образом.Mechanical seal works as follows.

Вместе с валом 1 вращаетс уплотнительное кольцо 2, к которому прижаты сильфонами кольца 3 и 4. Между кольцом 2 и кольцами 3 и 4 образуетс уплотнительна щель, в которую через отверстие 7 и канавку 9 под давлением, превышающим давление уплотн емой среды, из полости 8 подаетс запирающа жидкость. При вращении в щели формируетс слой смазки, которыйTogether with the shaft 1, the sealing ring 2 is rotated, to which the bellows rings 3 and 4 are pressed. Between the ring 2 and the rings 3 and 4, a sealing gap is formed into which through the opening 7 and the groove 9 under pressure exceeding the pressure of the medium to be compressed locking fluid is supplied. During rotation, a lubricant layer is formed in the slit, which

предохран ет торцовые поверхности от контакта .prevents end surfaces from contact.

Теплоотвод от пар трени осуществл етс прокачкой уплотн емой среды.Heat removal from the friction steam is carried out by pumping the densified medium.

Тепло, генерируемое в наружной паре трени , отводитс к уплотн емой среде через кольцо 3 и вращающеес кольцо 2. Теплоотвод от внутренней пары трени осуществл етс через кольца 3, 4 и 2 и слой жидкого металла в камере 5. Как правило уплотнительные кольца изготавливаютс из материалов с высокой теплопроводностью, а запирающа среда, как правило, имеет низкую теплопроводность. Поэтому дл уменьшени термического сопротивлени часть кольцевой полости между кольцами 3 и 4 (камеру 5) заполн ют жидким металлом с высоким коэффициентом теплопроводности . Таким образом, становитс возможным охлаждение внутреннего кольца 4 уплотн емым материалом, что и позвол ет отказатьс от охлаждени запирающей жидкостью. Ввиду малой смачиваемости и благодар капилл рным уплотнени м 6 жидкий металл удерживаетс в камере 5. При увеличении вибрации уплотнени часть жидкого металла выдавливаетс в капилл рное уплотнение 6, что и повышает демпфирующую способность узла. Таким образом, уменьшаетс утечка при повышении вибрации.The heat generated in the outer pair of friction is discharged to the medium to be sealed through ring 3 and rotating ring 2. Heat from the inner pair of heat is transferred through rings 3, 4 and 2 and a layer of liquid metal in chamber 5. Typically, sealing rings are made of materials with high thermal conductivity, and locking medium, as a rule, has a low thermal conductivity. Therefore, to reduce thermal resistance, a portion of the annular cavity between rings 3 and 4 (chamber 5) is filled with a liquid metal with a high thermal conductivity. Thus, it becomes possible to cool the inner ring 4 with a sealing material, which makes it possible to refuse cooling by the locking liquid. Due to low wettability and due to capillary seals 6, liquid metal is retained in chamber 5. As the compaction vibration increases, part of the liquid metal is squeezed into the capillary seal 6, which increases the damping capacity of the unit. In this way, leakage is reduced with increased vibration.

Так как во многих случа х температура уплотн емой среды достаточно низка, тоSince in many cases the temperature of the compacted medium is quite low,

Q ее можно использовать дл охлаждени уплотнени .Q can be used to cool the seal.

Claims

END SEAL, comprising a rotating sealing ring and two concentrically arranged and axially movable sealing rings forming an annular cavity and pressed against the rotating cavity, characterized in that, in order to increase reliability when working under conditions of changing thermal conditions of the friction pair, in the annular cavity liquid metal is placed between the axially movable rings.