UA44677A

UA44677A - END SEAL

Info

Publication number: UA44677A
Application number: UA99063141A
Authority: UA
Inventors: Володимир Миколайович Стрілець; Владимир Николаевич Стрилец; Михайло Анатолійович Смалько; Михаил Анатольевич Смалько; Петро Федорович Завгородній; Петр Федорович Завгородний; Любомир Констянтинович Буняк; Любомир Константинович Буняк; Ігор Олександрович Похильчук; Игорь Александрович Похильчук
Original assignee: Державне Акціонерне Товариство "Магістральні Нафтопроводи "Дружба"; Государственное акционерное общество "Магистральные нефтепроводы "Дружба"
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2002-02-15

Abstract

The proposed invention relates to sealing devices designed for sealing rotary shafts of pumps and other equipment in the chemical, oil-refining and other industries. The object of the invention is to reduce pressure at the liquid discharging site of the sealed cavity. The proposed device differs in that inserts with a-shaped channels are screwed into the sealing bush. The said channels are coupled to the bush radial cavities. The outlet holes of the channels are positioned in the opposite direction to the bush rotation. The sealed liquid under centrifugal force enters the interconnected u-shaped channels, where the liquid produces pressure on the balls, overcoming the spring forces, and is returned back into the sealed cavity through the formed clearances by the action of vacuum near the outlet holes of the -shaped channels.

Description

Винахід належить до ущільнювальних пристроїв обертових валів насосів, машин та апаратів хімічної, нафтопереробної та інших галузей промисловості.The invention relates to sealing devices for rotating shafts of pumps, machines and devices of chemical, oil refining and other industries.

Відоме торцеве ущільнення (ВО Ме2028525) найбільш близьке за своєю технічною суттю до запропонованого, що містить корпус, втулку, вал, обертове та необертове кільця тертя, які контактують між собою по плоскій поверхні тертя, причому, на поверхні тертя обертового кільця виконана кільцева канавка, яка сполучена поздовжніми каналами з радіально розміщеними порожнинами, які сполучені з ущільненою порожниною, з якою вони розділені кульками за допомогою закріплених на зовнішній поверхні обертового кільця тертя пружин.The known end seal (VO Me2028525) is the closest in its technical essence to the proposed one, which contains a body, bushing, shaft, rotating and non-rotating friction rings, which are in contact with each other on a flat friction surface, and an annular groove is made on the friction surface of the rotating ring, which is connected by longitudinal channels with radially located cavities, which are connected to a compacted cavity, from which they are separated by balls with the help of friction springs fixed on the outer surface of the rotating ring.

Основним недоліком відомого торцевого ущільнення є те, що по всьому об'єму ущільненої порожнини тиск однаковий, що ускладнює відвід рідини із радіально розміщених порожнин.The main disadvantage of the known end seal is that the pressure is the same throughout the entire volume of the sealed cavity, which makes it difficult to remove liquid from the radially located cavities.

Задача винаходу - зменшення тиску в ущільненій порожнині у місці виходу рідини із радіально розміщених порожнин.The task of the invention is to reduce the pressure in the compacted cavity at the point of exit of the liquid from the radially placed cavities.

Технічний результат досягається тим, що у втулку вгвинчені вставки з Г-подібними каналами, які спряжені з радіальними порожнинами втулки. Вихідні отвори Г-подібних каналів розміщуються проти напрямку обертання втулки. За рахунок того, що вставки виступають над поверхнею втулки, створюється перешкода руху рідини. І таким чином, зі сторони вихідних отворів Г-подібних каналів виникає розрідження, що сприяє руху рідини із радіальних порожнин втулки.The technical result is achieved by the fact that inserts with L-shaped channels are screwed into the sleeve, which are coupled with the radial cavities of the sleeve. Outlets of L-shaped channels are located against the direction of rotation of the sleeve. Due to the fact that the inserts protrude above the surface of the sleeve, an obstacle to the movement of liquid is created. And in this way, a rarefaction occurs on the side of the exit holes of the L-shaped channels, which contributes to the movement of liquid from the radial cavities of the sleeve.

На фіг 1. зображене торцеве ущільнення, загальний вид; на фіг. 2 - переріз А-А на фіг. 1; на фіг. З - знімок обтікання перешкоди ущільненою рідиною.Fig. 1 shows the end seal, general view; in fig. 2 - section AA in fig. 1; in fig. C - a picture of a condensed liquid flowing around an obstacle.

Торцеве ущільнення складається із необертового кільця тертя 1, яке встановлене в корпусі 2, загерметизоване вторинними ущільненями З та 4 і закріплене штифтами 5, обертового кільця тертя 6, на торцьовій поверхні якого виконані кільцеві канавки 7, яке встановлене у втулці 8 та загерметизоване вторинними ущільненями 9 та 10. У втулку 8 вгвинчені вставки 11 з Г-подібними каналами 12, які спряжені з о о радіальними порожнинами 13, які з'єднані поздовжніми каналами 14 з розміщеними під кутом Я - 3-10 до осі обертання обертового кільця б поздовжніми каналами 15, які, в свою чергу, з'єднані з кільцевими канавками 7. Г-подібні канали 12 закриті кульками 16 за допомогою пружин 17, які взаємодіють з гвинтами 18, які вгвинчені у вставки 11. Втулка 8 з'єднана з валом 19 шпонкою 20 і герметизується вторинним ущільненням 21. Нерухоме кільце тертя 1 притиснуте до рухомого кільця 6 натискним елементом 22 через пружину 23.The end seal consists of a non-rotating friction ring 1, which is installed in the body 2, sealed with secondary seals З and 4 and fixed with pins 5, a rotating friction ring 6, on the end surface of which annular grooves are made 7, which is installed in a sleeve 8 and sealed with secondary seals 9 and 10. Inserts 11 with L-shaped channels 12 are screwed into the sleeve 8, which are coupled with radial cavities 13, which are connected by longitudinal channels 14 with longitudinal channels 15 located at an angle Я - 3-10 to the axis of rotation of the rotating ring b , which, in turn, are connected to the annular grooves 7. L-shaped channels 12 are closed by balls 16 with the help of springs 17, which interact with screws 18, which are screwed into the inserts 11. The sleeve 8 is connected to the shaft 19 by a key 20 and is sealed by the secondary seal 21. The stationary friction ring 1 is pressed against the movable ring 6 by the pressure element 22 through the spring 23.

Ущільнення працює наступним чином.Sealing works as follows.

При зупиненому валу 19 герметизація ущільнення здійснюється стиком необертового та обертового кілець тертя 1 та 6 за рахунок їх притискання натискним елементом 22 через пружину 23, а Г-подібні канали 12 закриті кульками 16 за допомогою пружин 17. При обертанні вала 19 обертається втулка 8 з обертовим кільцем тертя 6. Ущільнена рідина намагається проникнути через стик необертового та обертового кілець тертя 1 и 6 назовні і потрапляє в кільцеві канавки 7, далі ущільнена рідина потрапляє в поздовжні канали 15, які розміщені під кутом до осі обертання обертового кільця 6, за рахунок цього кута в канали 15 виникає осьова сила, під дією якої ущільнена рідина рухається до спряжених каналів 14, через які вона потрапляє в радіально розміщені порожнини 13. В цей же час, за рахунок того, що вставки 11 виступають над поверхнею втулки 8, створюється перешкода руху рідини і в місці вихідних отворів Г-подібних каналів виникає розрідження. Під дією відцентрової сили ущільнена рідина потрапляє в спряжені Г-подібні канали, де вона тисне на шарики 16, долаючи пружність пружин 17 і через створені щілини за рахунок розрідження біля вихідних отворів Г-подібних каналів викидаєтьтся назад в ущільнену порожнину 24. При зменшені відцентрової сили під дією пружної сили пружин 17 шарики 16 щільно закривають Г-подібні канали 12. Цим перекривається зворотнє проникнення ущільненої рідини в кільцеві канавки 7.When the shaft 19 is stopped, the sealing of the seal is carried out by the junction of the non-rotating and rotating friction rings 1 and 6 due to their pressing by the pressure element 22 through the spring 23, and the L-shaped channels 12 are closed by balls 16 with the help of springs 17. When the shaft 19 rotates, the sleeve 8 with the rotating friction ring 6. The compacted liquid tries to penetrate through the junction of the non-rotating and rotating friction rings 1 and 6 to the outside and enters the ring grooves 7, then the compacted liquid enters the longitudinal channels 15, which are placed at an angle to the axis of rotation of the rotating ring 6, due to this angle an axial force occurs in the channels 15, under the action of which the compacted liquid moves to the conjugate channels 14, through which it enters the radially located cavities 13. At the same time, due to the fact that the inserts 11 protrude above the surface of the sleeve 8, an obstacle to the movement of the liquid is created and rarefaction occurs at the outlet openings of L-shaped channels. Under the action of centrifugal force, the compacted liquid enters the coupled L-shaped channels, where it presses on the balls 16, overcoming the elasticity of the springs 17, and through the gaps created due to rarefaction near the exit openings of the L-shaped channels, it is thrown back into the compacted cavity 24. When the centrifugal force is reduced under the action of the elastic force of the springs 17, the balls 16 tightly close the L-shaped channels 12. This prevents the back penetration of the compacted liquid into the annular grooves 7.

Таким чином, запропонована конструкція багатоступінчастого торцевого ущільнення виключає можливість проникнення ущільненої рідини назовні.Thus, the proposed design of the multi-stage end seal excludes the possibility of penetration of the sealed liquid to the outside.

22.23 2 5 3 7 9 11,13, 822.23 2 5 3 7 9 11,13, 8

ШО Пн. ит І-8 т аSHO Mon. and I-8 t a

Булах р. х див - ши в Аме хх св /20 4/6 15 1090 74х 2Bulak r. x div - shi in Ame xx sv /20 4/6 15 1090 74x 2

ФігFig

АІАAIA

16 78 їй16 78 to her

УIN

У та щаIn the same place

ЗКУZKU

Гр ца зїк ми Що 13.Gr tsa zik we What 13.

Фіг. 2Fig. 2

ВКVK

ОА ніц живи з, с яр іній т Б с щиOA nits live with, s yar inii t B s shchi

Мар мс ИЙ зад сни, вMar ms IY zad sny, v

Інн яInn I

Фіг. ЗFig. WITH

Claims

An end seal containing a housing, a bushing, a shaft, rotating and non-rotating friction rings, which are in contact with each other on a flat friction surface, and the friction surface of the rotating ring has an annular groove, which is connected by axial channels with radially located cavities, which are connected to the sealed cavity , with which they are separated by balls with the help of fixed on the outer surface of a rotating ring of friction springs, which is characterized by the fact that inserts with L-shaped channels are screwed into the sleeve, which are coupled with the radial cavities of the sleeve, and the exit holes of the L-shaped channels are located against the direction of rotation bushings