CS263449B1 - Mechanical seal - Google Patents

Abstract

Řešení spadá do oblasti těsnění a řeší mechanickou ucpávku, kde těsnící účinek je vyvozen magnetickou 3ilou. Výhodou je snadná výroba, montáž a vyšší životnost. Mechanická ucpávka je tvořena pevným magnetickým kroužkem uloženým v tělese ucpávky, kterým prochází hřídel. X celní těsnící ploše pevného magnetického kroužku přiléhá svoji čelní těsnící plochou otočný magnetický kroužek uložený suvně na hřídeli, ube čelní těsnící plochy mají opačnou magnetickou polaritu.The solution falls within the area of the seal and solves a mechanical seal where the sealing effect it is derived by a magnetic 3il. Advantage it is easy to manufacture, assemble and last longer. The mechanical seal is made of solid magnetic the ring in the packing body through which the shaft passes. X customs sealing the surface of the fixed magnetic ring abuts with its front sealing surface rotating magnetic ring sliding on shaft, ube the face sealing surfaces have the opposite magnetic polarity.

Description

Vynález se týká mechanické ucpávky zejména k těsnění hřídele čerpadla.The invention relates to a mechanical seal, in particular for sealing a pump shaft.

Jsou známé mechanické ucpávky, kde podstatou je styk mezi stojícím tělesem ucpávky a rotujícím tělesem ucpávky v čelní těsnící zalapované ploše. Dotlačovací axiální síla je u těchto typů ucpávek vyvozena silou pružiny. Jedná se buď o jednu centrální pružinu, nebo je použito několika menších pružin uložených v mezikruží stojícího tělesa ucpávky. Nevýhodou těchto typů ucpávek je, še čase*» dochází k únavě materiálu pružiny a také v průběhu času ke korozi pružiny zejména u čerpadel pracujících v -agresivním prostředí. V těchto případech'je nutno provádět povlakování pružiny plasty, které je drahé. Současně při vyšších tlacích se při poklesu axiální síly rychle zhoršuje těsnost ucpávky. Dále je známé řešení mechanické ucpávky, kdy v sestavě statoru je mezi dvěma lapovanými těsnícími plochami uložen plovoucí rotor z uhlíkového nebo keramického materiálu. Na obvodu rotoru je umístěn kroužek z permanentně magnetického materiálu. Těsnící účinek této mechanické ucpávky je za provozu vyvolán rozdílnou tepelnou dilataci pouzdra hřídele a rotoru a axiálním posunem hřídele. Tím dojde k dotl.ačení těsnící plochy rotoru na jednu těsnící plochu statorové sestavy. Síla magnetu je zde využita pouze v klidu, kdy plovoucí rotor je dotlačen silou magnetu k těsnící ploše. Nevýhodou této ucpávky je, že nemůže být použita pro studený provoz u čerpadla a k těsnícímu účinku je jen jeden magnet nevyhovující. Nevýhodou jsou zde také značné nároky na přesnost opracování jednotlivých dílců ucpávky a také vysoké výrobní náklady a náročná montáž.Mechanical seals are known, the nature of which is the contact between the standing seal body and the rotating seal body in the front sealing snap-on surface. The thrust axial force in these seal types is due to the spring force. It is either a single central spring or several smaller springs mounted in the annulus of the standing seal body are used. The disadvantage of these types of seals is that fatigue of the spring material tends to occur over time, and also spring corrosion over time, especially in pumps operating in an aggressive environment. In these cases, it is necessary to coat the spring with expensive plastics. Simultaneously, at higher pressures, the seal tightness deteriorates rapidly as the axial force decreases. Further, it is known to provide a mechanical seal in which, in the stator assembly, a floating rotor of carbon or ceramic material is placed between two lapped sealing surfaces. A ring of permanently magnetic material is placed on the periphery of the rotor. The sealing effect of this mechanical seal is caused by different thermal expansion of the shaft sleeve and the rotor and by axial displacement of the shaft during operation. As a result, the sealing surface of the rotor is pressed against one sealing surface of the stator assembly. The magnet force is used here only when the floating rotor is pushed by the magnet force to the sealing surface. The disadvantage of this seal is that it cannot be used for cold pump operation and only one magnet is unsatisfactory for the sealing effect. The disadvantage here is also the considerable demands on the accuracy of machining of the individual packing components, as well as high production costs and demanding assembly.

Shora uvedené nevýhody odstraňuje v podstatě vynález, kterým je mechanická ucpávka tvořená pevným magnetickým kroužkem uloženým v tělese ucpávky, kterým prochází hřídel a jeho podstata spočívá v tom., še k čelní těsnící ploše pevného magne tického kroužku přiléhá svojí čelní těsnící plochou otočný magnetický kroužek uložený suvně na hřídeli, přičemž obě čelní těsnící plochy mají opačnou magnetickou polaritu.Essentially, the above-mentioned disadvantages are overcome by the invention, which is a mechanical seal consisting of a fixed magnetic ring housed in a shaft body, through which the shaft passes and consists in that a rotatable magnetic ring mounted on its face seal faces a rotating magnetic ring. sliding on the shaft, the two face sealing surfaces having opposite magnetic polarity.

Vyššího účinku se dosahuje podle vynálezu tím, še přítlačná síla, potřebná k těsnícímu účinku ucpávky je vyvozena stálou magnetickou silou, která není ovlivněna teplotou čerpané kapaliny. Tuto -přítlačnou síla je možno podle potřebyA higher effect is achieved according to the invention in that the pressing force required for the sealing effect of the seal is exerted by a constant magnetic force which is not influenced by the temperature of the pumped liquid. This pressing force is possible as needed

- 2 263 449 zvětšovat. Také je výhodná i její vyšší životnost· snadná výroba a montáž ucpávky- 2 263 449 It is also advantageous for its longer service life

Příklad konkrétního provedení podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiložených výkresech, které představují osový řez mechanickou ucpávkou dle obr. 1 v základním provedení a dle obr. 2 v alternativním provedení se zali3ovarným těsnícím kroužkem.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawings, which represent an axial section through the mechanical seal of FIG. 1 in the basic embodiment and in FIG.

Podle vynálezu je na hřídeli 1 mezi neznázorněným tělesem čerpadla a jeho oběžným kolem 2J uložena mechanická ucpávka 4. sestávající z pevného magnetického kroužku 412 například z permanentně magnetického materiálu, který je uložen v tělese 2 ucpávky a je utěsněn statorovým těsnícím kroužkem 414, například z pryže. Tento statorový těsnící kroužek 414 utěsňuje vnější prostor čerpadla od vnitřního prostoru mechanické ucpávky 4. Na· hřídeli i je dále uložen otočný magnetický proužek 411, například z permanentně magnetického materiálu, který je na hřídeli 1 utěsněn těsnícím kroužkem 415 například z pryže. Otočný kroužek 411 je posuvný po hřídeli !_ a dosedá svojí čelní la?ovanou plochou na čelní těsnící plochu pevného magnetického kroužku 412. Dotlačovací axiální síla je vyvozena magnetickou silou.působící otočným magnetickým kroužkem 411 a pevným magnetickým kroužkem 412. V alternativním provedení dle obr. 2 může být jak otočný magnetický kroužek 411, talc i pevný magnetický kroužek 412 opatřen na čelní ploše zalisovaným čelním těsnícím kroužkem 416 ze slinutého karbidu, přičemž jak otočný magnetický kroužek 411, tak i pevný magnetický kroužek 412 jsou vytvořeny z permanentně magnetického materiálu. Lalší možnou alternativou je, že jeden z. magnetických krou· žků je vyroben z uhlíkatého materiálu s připájeným čelním těsnícím kroužkem 416 ze slinutého karbidu nebo s navařen práškového přídavného materiálu například na bázi ohromu a niklu. Mechanické ucpávky podle vynálezu je možno využít pro kalová ponorná čerpadla a také'*přS^r8S$.IÍcký průmysl.According to the invention, a mechanical seal 4 consisting of a rigid magnetic ring 412, for example of a permanently magnetic material, which is embedded in the seal body 2 and sealed by a stator sealing ring 414, for example of rubber, is mounted on the shaft 1 between the pump housing and its impeller 2J. . This stator sealing ring 414 seals the outer space of the pump from the inner space of the mechanical seal 4. Further, a rotating magnetic strip 411, for example of a permanent magnetic material, is sealed to the shaft 1 and is sealed to the shaft 1 by a sealing ring 415 of rubber, for example. The rotary ring 411 is slidable on the shaft 11 and abuts, with its front face, on the face sealing surface of the fixed magnetic ring 412. The thrust axial force is exerted by the magnetic force caused by the rotating magnetic ring 411 and the fixed magnetic ring 412. 2, both the rotary magnetic ring 411 and the fixed magnetic ring 412 may be provided with a pressed-on cemented carbide face seal 416 on the face, wherein both the rotary magnetic ring 411 and the fixed magnetic ring 412 are formed of a permanently magnetic material. Another possible alternative is that one of the magnetic rings is made of a carbonaceous material with a brazed face seal ring 416 made of cemented carbide or welded with powder add-on material, for example based on nickel and nickel. Mechanical seal according to the invention can be used for sludge submersible pumps and also '* PRS ^r 8S $ .IÍcký industry.

Claims (1)

Mechanická ucpávka tvořená pevným magnetickým kroužkem uloženým v těleae ucpávky, kterým prochází hřídel, vyznačující se tím, že k celní těsnící ploše pevného magnetického kroužku (412) přilehá svojí celní těsnící plochou otočný magnetický kroužek (411) uložený suvně na hřídeli (1), přičemž obě čel· ní těsnící plochy mají opačnou magnetickou polaritu.A mechanical seal formed by a fixed magnetic ring housed in a shaft body passing through the shaft, characterized in that a rotary magnetic ring (411) slidably mounted on the shaft (1) adjoins the customs sealing surface of the fixed magnetic ring (412), both face faces have opposite magnetic polarity. 1 výkres1 drawing