SU830061A1

SU830061A1 - Apparatus for sealing rotating shaft

Info

Publication number: SU830061A1
Application number: SU792768895A
Authority: SU
Inventors: Владимир Альбинович Марцинковский; Виталий Иович Симоновский; Александр Николаевич Шийко
Original assignee: Сумский Филиал Харьковского Поли-Технического Института Им. B.И.Ленина
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1979-05-21
Publication date: 1981-05-15

Description

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для уплотнения вращающегося вала.The invention relates to a sealing technique and can be used in all sectors of the economy for sealing a rotating shaft.

Известно уплотнение вала, содержащее' неподвижные кольцевые втулки, к которым прилегают плавающие кольца, установленные на валу с малым радиальным зазором. Кельна могут свободно перемещаться в радиальном направлении, но фиксированы относительно окружных перемещений. Давлением уплотняемой жидкости кольца прижимаются к неподвижным втулкам. Радиальный зазор между кольцом и валом выполняет роль самонентрирующегося щелевого уплотнения Γΐ}.A shaft seal is known comprising 'fixed annular bushings to which floating rings are attached mounted on a shaft with a small radial clearance. Cologne can move freely in the radial direction, but fixed relative to circumferential movements. By the pressure of the fluid being sealed, the rings are pressed against the stationary bushings. The radial clearance between the ring and the shaft acts as a self-centering gap seal Γΐ}.

Недостатком данного устройства является невысокая надежность уплотнения вследствие невозможности обеспечения гарантированного радиального зазора меж- jq ду валом и уплотнительным кольцом, изменяющегося при нарушении соосности вала и кольпа вследствие изгиб ных колебаний вала. Большие силы трения, возни кающие в месте контакта кольпа и втулки по торцовой поверхности, являются причиной потери кольцом радиальной подвижности. При этом вал продолжает совершать изгибные колебания, амплитуда которых может быть больше радиального . зазора, в результате чего происходит трение вала о кольцо, увеличение радиального зазора, что ведет к нарушению уплотнения и, следовательно, к с ниже— нию надежности.The disadvantage of this device is the low reliability of the seal due to the impossibility of ensuring a guaranteed radial clearance between the shaft and the sealing ring, which changes when the shaft and the shaft are misaligned due to bending vibrations of the shaft. The large friction forces that occur at the point of contact between the bulb and the sleeve on the end surface cause the ring to lose radial mobility. In this case, the shaft continues to perform bending vibrations, the amplitude of which may be greater than the radial. clearance, resulting in friction of the shaft on the ring, an increase in the radial clearance, which leads to a violation of the seal and, consequently, to a decrease in reliability.

Известно также устройство для уплотнения вала, содержащее уплотнительное кольцо, расположенное соосно на валу с зазором, соединенное с корпусом посредством упругого элемента Г2].It is also known a device for sealing the shaft, containing a sealing ring located coaxially on the shaft with a gap connected to the housing by means of an elastic element G2].

Устройство характеризуется недостаточно высокой надежностью уплотнение так как данная конструкция не позволяет обеспечить гарантированный радиальный зазор между валом и колыюм, изменяющийся вследствие нарушения соооности вала и кольпа при изгибных колебаниях вала.The device is not characterized by insufficiently high reliability of the seal, since this design does not allow for a guaranteed radial clearance between the shaft and the kolyum, which changes due to a violation of the alignment of the shaft and the shaft during bending vibrations of the shaft.

Нель изобретения - повышение надеж» ности уплотнения путем поддержания поотоянной величины радиального зазора между колыюм и валом.The idea of the invention is to increase the reliability of compaction by maintaining the determined value of the radial clearance between the kolyum and the shaft.

-Поставленная цепь достигается тем, что в устройстве для уплотнения вала, содержащем уплотнительное кольцо, расположенное соосно на валу с зазором, соединенное с корпусом посредством упругого элемента, »ча валу закреплен вращающийся вместе с ним стакан, между внутренней поверхностью которого и наружной поверхностью уплотнительного кольца расположены тела качения.“The delivered circuit is achieved in that in a shaft sealing device containing a sealing ring, coaxial on the shaft with a clearance, connected to the housing by means of an elastic element,” a shaft is fixed to the shaft, the cup rotating with it, between the inner surface of which and the outer surface of the sealing ring rolling bodies are located.

Внутренняя поверхность уплотнитель-; кого кольца ввиду возможности снижения зазора может быть лабиринтной.The inner surface of the seal is; ring because of the possibility of reducing the gap can be labyrinth.

Использование в предлагаемом изобретении насаженного на вал стакана, связанного посредством тел качения с уплотнительным кольцом, позволяет обеспечить высокую надежность самоцентрирования уплотнения за счет поддержания постоянным радиального зазора между колыюм и валом, так как механическая связь позволяет синхронизировать колебательны^ движения вала и, кольца.The use in the present invention of a cup mounted on the shaft, connected by means of rolling elements to the sealing ring, allows for high reliability of self-centering of the seal by maintaining a constant radial clearance between the kolyum and the shaft, since the mechanical connection allows synchronizing the vibrational movements of the shaft and the ring.

На чертеже изображено предлагаемое устройство , разрез.The drawing shows the proposed device, section.

Устройство для уплотнения вала содержит уплотнительное кольцо 1, установленное соосно на валу 2 с минимальным радиальным зазором, жестко связанным с корпусом 3 и кольцом 1, упругий элемент 4 и закрепленный на валу стакан 5 , между внутренней поверхностью вращения которого и внешней поверхностью кольца расположены тела 6 качения.The shaft sealing device comprises a sealing ring 1 mounted coaxially on the shaft 2 with a minimum radial clearance rigidly connected to the housing 3 and the ring 1, an elastic element 4 and a cup 5 mounted on the shaft, between the inner surface of rotation of which and the outer surface of the ring 6 rolling.

Работа устройства состоит в следую^, щем.The operation of the device consists in the following.

Уплотнительная среда, находящаяся под давлением в полости А, образованной поверхностью вала 2, корпусом 3, упругим элементом 4, кольцом 1, уплотняется вследствие наличия между кольцом и валом малого зазора, в котором ί дросселируется перепад давления ( Р₄ - 1¾). При наличии изгибных колебаний вала, что практически всегда имеет место в работающей машине, вследствие механической связи между стаканом 5 и уплотнительным колыюм j 1, осуществляемой через посредство теп качения, уплотнительное кольцо l ew щается в любом радиальном направлении, следуя за валом. При этом все время сохраняется соосность кольца 1 и вала 10 2 и, следовательно, постоянство радиального зазора по окружности.The sealing medium under pressure in the cavity A, formed by the surface of the shaft 2, the housing 3, the elastic element 4, ring 1, is sealed due to the presence of a small gap between the ring and the shaft, in which переп the differential pressure is throttled (P ₄ - 1¾). In the presence of bending vibrations of the shaft, which almost always takes place in a running machine, due to the mechanical connection between the cup 5 and the sealing cradle j 1, carried out by means of rolling heat, the sealing ring l ew shifts in any radial direction, following the shaft. At the same time, the alignment of the ring 1 and the shaft 10 2 is maintained all the time and, consequently, the radial clearance around the circumference is constant.

Предложенное устройство для уплотнения вала по -сравнению с известными позволяет увеличить срок службы уплот15 пительных устройств в 2-3 раза, повысить экономичность работы установки за счет уменьшения протечек уплотнительной среды (возможно приблизить радиальный зазор в уплотнении к радиального му зазору в подшипнике качения).The proposed device for shaft sealing, in comparison with the known ones, allows to increase the service life of sealing devices by 2–3 times, to increase the efficiency of the installation by reducing leakage of the sealing medium (it is possible to bring the radial clearance in the seal closer to the radial clearance in the rolling bearing).

Claims

The purpose of the invention is to increase the compaction strength by maintaining a similar amount of radial clearance between the collar and the shaft. This goal is achieved by the fact that in a shaft compaction device containing an additional hoof, coaxially mounted on the shaft with a gap, connected to the body by means of an elastic element, the cup is fixed to the shaft, rotating with it, between the inner surface of which and the outer surface of the seal the rings are located tepai rolling. ; The internal surface of the sealing ring with the possibility of reducing the gap may be 7J type. The use in the proposed image of a cup mounted on the shaft, connected by means of rolling bodies with an elastic ring, ensures a high reliability of compaction self-centering due to the support of a constant radial gap between the ring and the vap, since the mechanical connection allows synchronizing oscillatory shaft and ring movements. The drawing shows the proposed device, the cut. The device for sealing the shaft contains an optional ring 1, mounted on the shaft 2 with a minimum radial clearance rigidly connected to the housing 3 and the ring 1, an elastic element 4 and a cup 5 fixed to the shaft and between the inner surface of the vrasion and the outer surface of the ring Tepa 6 rolling. The operation of the device is as follows. The sealing medium, which is under pressure F in cavity A, formed by the surface of shaft 2, body 3, elastic element 4, ring 1, is compacted due to the small gap between the ring and VAP, in which the pressure drop is throttled {B, - 1 ). When there are 61 oscillations of the shaft, which almost always takes place in a working machine, due to the mechanical connection between the cup 5 and the sealing collar 1, carried out through the rolling bodies 6, the sealing ring 1 cm & g in any radial direction, shaft. At the same time, the coaxiality of the pin 1 and the shaft 2 and, consequently, the constancy of the radial clearance around the circumference, remains constant. The proposed device for up-shaft comparing with the known ones allows to increase the service life of sealing devices by 2-3 times, to increase the efficiency of the installation by reducing leakage of the sealing medium (it is possible to approximate the radial clearance in the seal to the radial clearance in the rolling bearing). Claim 1. A device for sealing a rotating shaft containing a sealing ring located coaxially on the shaft with a gap, connected to the housing by means of an elastic element, characterized in that, in order to increase the reliability of the seal by maintaining a constant radial clearance between the ring and the shaft, A cup is fixed on the shaft, between the inner surface of which and the outer surface of the sealing peg are the rolling bodies. 2. The device according to claim 1, that is, with the fact that the inner surface of the sealing ring is labyrinth. Sources of information, take into account p: ri examination 1. Martsinkovsky V. A. Gvdrodvgaam pka and the strength of centrifugal pumps. M ,. Engineering, 1970, p. 27.

2. The patent of Switzerland No. 356326, cl. 47, 25, pub. 1961.