SU1357646A1

SU1357646A1 - Floating seal

Info

Publication number: SU1357646A1
Application number: SU864078956A
Authority: SU
Inventors: Василий Сигизмундович Марцинковский; Леонид Владимирович Черепов; Сергей Викторович Алхимов
Priority date: 1986-05-16
Filing date: 1986-05-16
Publication date: 1987-12-07

Abstract

Изобретение относитс к уплот- нительной технике и может быть использовано в насосах, компрессорах и турбоагрегатах дл герметизации валов, Цель изобретени - повышение надежности и эффективности работы путем демпфировани угловых колебаний уп- лотнительного кольца. Средство разгрузки торцового стыка кольца с корпусом выполнено в виде кольцевого электромагнита, которьш установлен в корпусе со-стороны, противоположной уплотн емой полости, напротив контактирующего с корпусом торца уплот- нительного кольца, в котором установлены равномерно расположенные по окружности посто нные магниты. В моменты пуска и остановки уплотн емой машины при отключенном питании электромагнита посто нные магниты предотвращают свободное провисание кольца, а при по влении действующего на уплотнение перепада давлени включаетс питание электромагнита. При взаимодей-д ствий магнитных полей электромагнита и посто нных магнитов возникающа отталкивающа сила уравновешивает осевые силы и способствует сохранению . устойчивости плавающего кольца., 2 ш1. (Л 00 СП | 4 STSThe invention relates to a sealing technique and can be used in pumps, compressors and turbine units for sealing shafts. The purpose of the invention is to improve the reliability and efficiency by damping the angular vibrations of the sealing ring. The means of unloading the end joint of the ring with the body is made in the form of an annular electromagnet, which is installed in the case from the side opposite the sealing cavity, opposite the end of the sealing ring in contact with the case, in which permanent magnets are arranged circumferentially. At the moments of starting and stopping the compacting machine with the electromagnet off, the permanent magnets prevent the ring from sagging freely, and when a pressure differential acting on the seal appears, the electromagnet is powered. When the magnetic fields of an electromagnet and permanent magnets interact, the resulting repulsive force balances the axial forces and contributes to preservation. stability of the floating ring., 2 w1. (L 00 SP | 4 STS

Description

Изобретение относитс к уплотни- тельной технике и может быть использовано в насосах, компрессорах и турбоагрегатах дл уплотнени вращающих- с валов.The invention relates to a sealing technique and can be used in pumps, compressors and turbine units for sealing rotating shafts.

Цель изобретени - повышение надежности и эффективности работы путем демпфировани угловых колебаний уплотнительного кольца.The purpose of the invention is to increase reliability and efficiency by damping the angular vibrations of the sealing ring.

На фиг.1 изображено предлагаемое уплотнение; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows the proposed seal; figure 2 - section aa in figure 1.

Уплотнение содержит установленное в корпусе 1 в кольцевой камере 2 с зазором относительно уплотн емого вала 3 з лотнительное кольцо 4, раздел ющее полости высокого Б и низкого В давлени . В корпусе со стороны полости низкого давлени напротив кон- Еактирутощего с корпусом торца 5 уп- лотнительного кольца установлен кольцевой электромагнит 6 броневого типа , внутри которого размещена катушка 7, а также установлен датчик 8 из- 25 посто нно направленна осева сила.The seal contains a sealing ring 4 installed in the housing 1 in the annular chamber 2 with a gap relative to the shaft to be sealed 3, separating the cavities of high B and low B. In the housing from the side of the low pressure cavity, opposite to the sealing ring end 5, which is connected to the end face of the sealing ring, there is an armored-type ring electromagnet 6, inside of which the coil 7 is placed, and an 8-axis constant force sensor 8 is installed.

мерени усилий, например, датчик силы Холла или магнитно-упругий датчик силы . В кольце на торце 5 установлены равномерно расположенные по окружности посто нные матниты 9.Measurements of force, for example, a Hall force sensor or a magnetically elastic force sensor. In the ring on the end face 5, permanent matnites 9 are set uniformly around the circumference.

Уплотнение работает следующим образом .Seal works as follows.

Уплотнительное кольцо 4 ограничивает величину утечки уплотн емой среды из полости Б высок ого давлени в полость В низкого давлени , при этом в радиальном зазоре между кольцом и валом 3 возникает радиальна центрирующа подъемна сила, котора позвол ет кольцу самоустанавливатьс относительно вращеиощегос вала. При запуске и остановке машины, т.е. при малых частотах вращени вала посто нные магниты 9 предотвращают свободное провисание кольца, при этом прижим торца 5 кольца зс корпусу 1 осуществл етс за счет взаимодействи магнитного пол посто нных магнитов 9 с сердечником электромагнита 6. Величина силы прижати уравновешивает массу кольца. В эти моменты питание катушки 7 электромагнита отключено. При по влении определенного перепада давлени в раздел 12мых полос т х а слеThe sealing ring 4 limits the amount of leakage of the densified medium from the high pressure cavity B into the low pressure cavity C, and a radial centering lift force arises in the radial gap between the ring and the shaft 3, which allows the ring to self-align with the rotational shaft. When starting and stopping the machine, i.e. at low frequencies of rotation of the shaft, the permanent magnets 9 prevent the ring from sagging freely, and the end face 5 is pressed against the housing 1 by the interaction of the magnetic field of the permanent magnets 9 with the electromagnet 6 core. The force of the balance balances the mass of the ring. In these moments, the power of the coil 7 of the electromagnet is turned off. With the appearance of a certain pressure drop in section 12, the strips are m x and then

довательно, и действующих на кольцо осевых сил датчик измерени усилий 8 регистрирует их и подает сигнал на включение питани катушки 7 электро-: магнита 6, возникающа при этом магнитна сила за счет разности полюсов электромагнита 6 и установленных на- , против посто нных магнитов 9, действует на отталкивание кольца и уравновешивает осевые силы. Возникающие в процессе работы уплотнени угловые колебани кольца демпфируютс магнитной силой, величина которой обратноConsequently, the force measurement sensor 8 acting on the ring axial forces registers them and sends a signal to turn on the power supply of the coil 7 of the electric: magnet 6, the magnetic force arising from this due to the difference of the poles of the electromagnet 6 and mounted against the permanent magnets 9, acts on the repulsion of the ring and balances the axial forces. The angular oscillations of the ring that arise during the operation are damped by a magnetic force, the magnitude of which is inversely

пропорциональна величине зазора между торцом 5 кольца и корпусом 1. При перекосе кольца относительно вала одна из его сторон приближаетс к корпусу , однако, при этом возрастаетproportional to the size of the gap between the end face 5 of the ring and the body 1. When the ring is skewed relative to the shaft, one of its sides approaches the body, however, this increases

отталкивающа магнитна сила, а с другой стороны зазор увеличиваетс , и сила магнитного взаимодействи уменьшаетс . Со стороны полости Б высокого давлени на кольцо действуетthe repulsive magnetic force, and on the other hand the gap increases, and the magnetic interaction force decreases. From the cavity B high pressure on the ring acts

что также способствует сохранению устойчивости плавающего кольца. Благодар надежному и устойчивому вьщер- живанию положени кольца относитель- 30 но вала .можно сократить величину радиального зазора между, кольцом и валом и уменьшить тем самым величину протечки через уплотнение.which also contributes to maintaining the stability of the floating ring. Due to the reliable and stable positioning of the ring relative to the shaft 30, it is possible to reduce the radial clearance between the ring and the shaft and thereby reduce the leakage through the seal.

Claims

Invention Formula

Floating seal containing installed in the housing in an annular chamber with a gap relative to the seal. the shaft to be sealed is an o-ring and means for unloading the face joint of the ring with the body in the form of an annular electromagnet, characterized in that, in order to increase reliability and efficiency by damping the angular vibrations of the sealing ring, the ring electromagnet is installed in the housing from the side opposite to the cavity being filled, opposite the sealing end of the sealing nipple contacting with the case, in which permanent magnets evenly spaced around the circumference are mounted.

tPue-Z

Editor G. Gerber

Compiled by G.P. Urenko

Tehred M. Khodanich Proofreader I. Muska

Order 5981/34 Circulation 804 Subscription VNIIPI USSR State Committee for Inventions and Discoveries 113035, Moscow, Zh-35, 4/5 Raushsk nab.

Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4