SU1737200A1

SU1737200A1 - Rotary shaft face seal

Info

Publication number: SU1737200A1
Application number: SU904867584A
Authority: SU
Inventors: Василий Романович Пшик; Владимир Альбинович Марцинковский; Иван Семенович Бережной; Владимир Васильевич Усенко
Priority date: 1990-09-18
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1992-05-30

Abstract

Использование: дл уплотнени полости с различными давлени ми. Сущность изобретени : аксиально-подвижное кольцо 3 установлено на втулке 1 вала 2. Кольцо 3 прижато к уплотнительному невращающемус кольцу 4, размещенному в корпусе 5, пружиной 6 и имеет поводки 8 дл передачи вращени . Кольцо 3 соединено с втулкой 1 по меньшей мере двум поводками 8, выполненными в виде пр моугольных пластин , закрепленных между ответными торцовыми поверхност ми кольца 3 и втулки 1. Пластины расположены под углом к оси вращени вала 2. Угол наклона пластин от втулки 1 направлен против вращени вала 2. 3 ил. (Л С vj 00 ч| Ю О ОUse: for sealing cavities with different pressures. SUMMARY OF THE INVENTION: The axially movable ring 3 is mounted on the hub 1 of the shaft 2. The ring 3 is pressed against a non-rotating sealing ring 4 placed in the housing 5 by a spring 6 and has leads 8 for transmitting the rotation. The ring 3 is connected to the sleeve 1 by at least two drivers 8 made in the form of rectangular plates fixed between the counter face surfaces of the ring 3 and the sleeve 1. The plates are angled to the axis of rotation of the shaft 2. The angle of inclination of the plates from sleeve 1 is directed against rotation shaft 2. 3 Il. (L S vj 00 h | Yu O Oh

Description

Изобретение относитс к уплотнитель- ной технике и может быть использовано в компрессоростроении,насосостроении,химической промышленности и других отрасл х , где необходимо уплотн ть полости с различными давлени ми сред.The invention relates to a sealing technique and can be used in compressor engineering, pump engineering, the chemical industry and other branches where cavities with different pressures of media have to be sealed.

Цель изобретени - повышение надежности за счет поддержани оптимального режима трени и лучшего охлаждени узла трени .The purpose of the invention is to increase reliability by maintaining an optimal friction mode and better cooling of the friction unit.

На фиг. 1 приведена конструкци торцового уплотнени вращающегос вала, продольный разрез; на фиг. 2 - развертка аксиально подвижного кольца и втулки, скрепленных между собой упругими поводками; на фиг. 3 - расчетна схема торцового уплотнени .FIG. Figure 1 shows the design of the mechanical seal of a rotating shaft, longitudinal section; in fig. 2 - scan axially movable ring and sleeve, fastened together by elastic leads; in fig. 3 is a design diagram of the mechanical seal.

Торцовое уплотнение вращающегос вала содержит втулку 1, закрепленную на валу 2, аксиально-подвижное уплотнитель- ное кольцо 3 поджато к уплотнительному невращающемус кольцу 4, установленному в корпусе 5, пружиной 6. Кольца 3 и 4 герметизируютс вторичными уплотнени ми 7. Втулка 1 и аксиально-подвижное кольцо 3 соединены между собой по меньшей мере двум упругими поводками 8, передающими крут щий момент. Поводки 8 жестко прикреплены к торцовым поверхност м А и В втулки 1 и аксиально-подвижного кольца 3, например, высокотемпературной пайкой или механическим способом, при помощи фигурных пазов 9, выполненных во втулке 1 и кольце 3, хвостовиков 10, выполненных на поводках 8. При этом их фиксаци осуществл тьс посредством накидных гаек 11 и 12. В корпусной детали выполнены каналы 13, соедин ющие полость 14 над парой трени с уплотн емой полостью 15. Поводки 8 расположены под углом р к оси вращени вала, причем угол наклона от втулки 1 направлен против вращени вала Длина I поводков 8 больше рассто ни между торцовыми поверхност ми втулки 1 и кольца 3, в которых закреплены поводки 8 но меньше длины окружности, на которой расположены поводкиThe mechanical seal of the rotating shaft contains sleeve 1 fixed on shaft 2, axially movable sealing ring 3 is compressed to a non-rotating sealing ring 4 installed in housing 5 with spring 6. Rings 3 and 4 are sealed by secondary seals 7. Sleeve 1 and axially The movable ring 3 is interconnected by at least two elastic drivers 8 transmitting the torque. The leads 8 are rigidly attached to the end surfaces A and B of the bushings 1 and the axially movable ring 3, for example, by high-temperature soldering or mechanically, using figured grooves 9, made in the bush 1 and the ring 3, of the shanks 10, made on the leads 8. In this case, their fixation is carried out by cap nuts 11 and 12. In the body part there are channels 13 connecting the cavity 14 over the friction pair with the compacting cavity 15. The drivers 8 are at an angle ρ to the axis of rotation of the shaft, the angle of inclination from the hub 1 directed against the enemy shaft pulls Length I of drivers 8 is longer than the distance between the end surfaces of sleeve 1 and ring 3, in which drivers 8 are fixed but less than the circumference on which the drivers are located

При работе торцового уплотнени в расчетном режиме аксиально-подвижного кольца 3 и кольца , образующие пару трени , прижаты друг к другу действием давлени уплотн емой среды и пружиной б, при этом сила трени в стыке уплотнительных колец будет равна суммарной силе упругости поводков 8.When the mechanical seal is working in the design mode of the axially movable ring 3 and the rings forming a friction pair, they are pressed to each other by the pressure of the compacting medium and the spring b, while the friction force at the junction of the sealing rings will be equal to the total elastic force of the drivers 8.

При повышении давлени уплотн емой среды или при по влении зоны обедненной смазки в стыке уплотнительных колец 3 и 4 режим трени изменитс на граничное или сухое, что приведет к увеличению моментаWhen the pressure of the compacted medium is increased or when a zone of depleted lubrication appears at the junction of the sealing rings 3 and 4, the friction mode will change to the boundary or dry one, which will increase the moment

трени в контактной паре, а следовательно, и силы трени . При этом на упругие поводки 8 будет действовать изгибающа сила, превышающа их силу упругости. Это приведетfriction in the contact pair, and hence the strength of friction. In this case, a bending force that exceeds their elastic force will act on the elastic leads 8. It will lead to

к прогибу поводков 8 на какой-то угол , что в свою очередь вызывает уменьшение осевого рассто ни , между аксиально-подвижным кольцом 3 и втулкой 1, на величину &Z., а это уменьшает силу трени в торцовойto the deflection of the leads 8 at some angle, which in turn causes a decrease in the axial distance, between the axially movable ring 3 and the hub 1, by the value of & Z., and this reduces the friction force in the face

паре. Прогиб поводков 8 будет продолжатьс до тех пор, пока из суммарна сила упругости не станет равной силе трени в контактной паре, т.е. пока не наступит силовое равновесие. При этом контактное давление в стыке колец 3 и 4 уменьшитс , а микрозазор в паре трени увеличитс , что приведет к восстановлению смазочного сло .a pair. The deflection of the leads 8 will continue until the total elastic force becomes equal to the friction force in the contact pair, i.e. until the balance of power comes. In this case, the contact pressure at the junction of the rings 3 and 4 will decrease, and the microgap in the friction pair will increase, which will lead to the restoration of the lubricating layer.

Таким образом, сила трени в контактной паре фактически не зависит от величины давлени уплотн емой среды и равна суммарной силе упругости поводков 8, передающих момент трени , чем и обеспечиваетс оптимальный режим трени междуThus, the friction force in the contact pair does not actually depend on the pressure of the compacted medium and is equal to the total elastic force of the drivers 8, transmitting the friction moment, which ensures the optimal friction mode between

кольцами 3 и 4.rings 3 and 4.

Выполнение поводков 8 в виде пр моугольных пластин позвол ет расширить диапазон применени торцовых уплотнений в сторону увеличени окружных скоростей,Making the leads 8 in the form of rectangular plates allows the range of application of the mechanical seals to be extended in the direction of increasing peripheral speeds,

так как при этом можно обеспечить их достаточную радиальную жесткость, что не дает им прогибатьс под действием центробежных сил. В то же врем мала изгибна жесткость позвол ет достигнутьsince it is possible to ensure their sufficient radial rigidity, which prevents them from bending under the action of centrifugal forces. At the same time, the small bending stiffness allows to achieve

малой силы трени в торцовой паре.low friction force in the face pair.

Кроме того, выполнение поводков пр моугольной формы и наклонными способствует лучшему охлаждению узла за счет насосного эффекта, создаваемого ими приIn addition, the implementation of rectangular and oblique leads leads to a better cooling of the assembly due to the pumping effect they create when

вращении. Рабоча среда, нагнетаема поводками , пройдет над трущейс парой, образованной кольцами 3 и 4, и далее по каналам 13 возвратитс в уплотн емую полость . При этом исключаетс образованиеrotation. The working medium injected by the leads passes over the rubbing pair formed by rings 3 and 4 and then returns through channels 13 to the densified cavity. Education is excluded.

застойных зон и обеспечиваетс охлаждение трущейс пары.stagnant zones and cooling of rubbing pairs is provided.

В случае, если длина I поводков будет больше длины окружности, на которой ониIn the event that the length I of the leads is greater than the length of the circle on which they

располагаютс , то увеличение момента трени в трущейс паре будет приводить к закрутке поводков, практически не измен рассто ние Z, т.е. не происходит изменение зазора между кольцами 3 и 4.positioned, an increase in the moment of friction in the pair will result in a twist of the leads, practically without changing the distance Z, i.e. there is no change in the gap between the rings 3 and 4.

В случае, когда аксиально-подвижноеIn the case where axial-mobile

кольцо 3 и втулка 1 установлены в корпусе 5, а кольцо 4 - на валу, механизм работы торцового уплотнени аналогичен описанному выше.the ring 3 and the sleeve 1 are installed in the housing 5, and the ring 4 is mounted on the shaft, the mechanism of operation of the mechanical seal is similar to that described above.

Claims

The invention mechanical seal rotating shaft, containing an axially movable ring mounted on the shaft sleeve, pressed against a non-rotating sealing ring placed in the housing, elastic elements and having leads for the transmission of rotation, characterized in that, in order to increase reliability by maintaining optimal tre0 mode

The axially movable ring is connected to the shaft sleeve by at least two elastic drivers made in the form of rectangular plates fixed between the counter face surfaces of the said ring and the shaft sleeve, the plates being located at an angle of rotation of the shaft and the angle of inclination plates from the shaft sleeve is directed against the rotation of the shaft.

YU

2

FIG. J

Editor A.Dolinich

Compiled spruce I. Pashchenko Tehred M. Morgenthal

Proofreader M.Sharoshi