NO149118B - Hydrostatisk tetning mellom en roterende del og en faststaaende del i en vaeskegjennomstroemmet maskin, saerlig en vannturbin - Google Patents
Hydrostatisk tetning mellom en roterende del og en faststaaende del i en vaeskegjennomstroemmet maskin, saerlig en vannturbin Download PDFInfo
- Publication number
- NO149118B NO149118B NO762953A NO762953A NO149118B NO 149118 B NO149118 B NO 149118B NO 762953 A NO762953 A NO 762953A NO 762953 A NO762953 A NO 762953A NO 149118 B NO149118 B NO 149118B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sealing
- sealing body
- pressure
- seal according
- seal
- Prior art date
Links
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 title claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims 3
- RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N flonicamid Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=NC=C1C(=O)NCC#N RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 144
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3404—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
- F16J15/3408—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface
- F16J15/3412—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities
- F16J15/342—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities with means for feeding fluid directly to the face
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
- F03B11/006—Sealing arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
- F16J15/406—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid by at least one pump
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Mechanical Sealing (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Absorbent Articles And Supports Therefor (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en hydrostatisk tetning mellom en roterende del og en faststående del i en væskegjennom-strømmet maskin, særlig en vannturbin, på hvilken det er forskyvbart anordnet et ringformet tetningslegeme som omslutter rotasjonsaksen og oppviser minst to i forhold til denne akse konsentriske tetningsflater, hvorved det i dette tetningslegeme mellom to tilstøtende tetningsflater er dannet flere om rotasjonsaksen fordelte, mot den roterende del åpne trykk-kamre som hvert over minst ett strupested er forbundet med en sperrevæsketilførsel, og hvor tetningslegemet ved hjelp av en trykkraft trykkes mot en på den roterende del beliggende tetningsflate på en slik måte at det mellom de samvirkende tetnings flater dannes spalter gjennom hvilke sperrevæske strømmer ut. Tetningen er beregnet for maskiner hvor tetningsflåtene ligger på en stor radius, f.eks. 2 til 5 meter, og den relative hastighet mellom den faststående del og roterende del kan beløpe seg til 150 m/ sek.
Ved en tetning som er kjent fra DE-OS 2 134 964
og er av den innledningsvis angitte type, består tetningslegemet av en i ett stykke fremstilt, ringformet skive som over en eneste fjærbelg eller to innbyrdes konsentriske fjærbelger er aksialt understøttet av den faststående del. Utformingen av tetningslegemet i ett stykke har den ulempe
at den på den roterende del tilstedeværende tetningsflate
må være meget nøyaktig og fint bearbeidet dersom tetningen skal funksjonere godt. Det kan til nød tillates ujevnheter opp til halve størrelsen av spaltebredden som kan beløpe
seg til 0,05 0,1 mm. Den kjente tetning er derfor i første rekke egnet for maskiner i.hvilke det avtettes på en forholdsvis liten diameter, for den nøyaktige bearbeidelse som er nødvendig for tetningsringer som er fremstilt i ett stykke, kan ikke gjennomføres på økonomisk måte for tetnings-diametre i det innledningsvis nevnte størrelsesområde.
Formålet med oppfinnelsen er å forbedre den hydrostatiske tetning av den innledningsvis angitte type på en slik måte at det kan stilles mindre høye krav til bearbei-delsesnøyaktigheten av tetningsflaten på den roterende del, slik at fremstillingen av den hydrostatiske tetning dermed blir vesentlig billigere, og da både med hensyn til frem-stilling og montering av tetningen.
Ovennevnte formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av de i patentkrav 1 angitte, karakteriserende trekk. Denne utforming av den hydrostatiske tetning tillater at den vanlige bearbeidelsesnøyaktighet kan benyttes for fremstillingen, da hvert delstykke av tetningslegemet under bevaring av den innstilte spaltebredde stadig kan tilpasse seg til ujevnheter i den roterende dels tetningsflate. Sådanne ujevnheter kan eksempelvis ligge i bearbeidelsesunøyaktig-heter hvis størrelse kan beløpe seg til 1-2 mm, altså 1 til 2 tierpotenser større enn spaltebredden. Sådanne "ujevnheter" kan imidlertid også være betinget av at den roterende dels tetningsflate under drift forskyver seg i retning mot tetningslegemets trykkamre eller utfører en tumlende bevegelse. Tetningslegemets enkelte delstykker kan til enhver tid tilpasse seg til sådanne avvikelser fra den ideelle tetningsflate, uten at den hydrostatiske tetnings funksjon derved forstyrres. Foruten fremstillingen reduseres også omkostningene for tetningens montering, da også her kravene til monteringsnøyaktighet er mindre.
Fordelaktige utførelser av tetningen ifølge oppfinnelsen er angitt i underkravene.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et antall utførelseseksempler under hen-visning til tegningene, der fig. 1 viser et vertikalt snitt gjennom den nedre del av en hydrostatisk tetning ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et snitt gjennom en del av et tet-ningssegment etter linjen II - II pa fig. 1, fig. 3 viser et diagram over spaltebredde som funksjon av krefter, fig.
4a - 4c viser skjematisk tverrsnittet av tetningslegemet ifølge fig. 1 med på dette virkende krefter og momenter, fig. 5 viser et perspektivriss av en modifisert utførelses-form av tetningslegemet ifølge fig. 1, fig. 6 viser et vertikalt snitt gjennom den nedre del av en ytterligere utfø-relsesform av tetningen, fig. 7 viser et diagram i tilknyt-ning til tetningen ifølge fig. 6, fig. 8 viser et vertikalt
snitt gjennom en ytterligere utførelsesform av tetningen ifølge oppfinnelsen, fig. 9 viser et vertikalt snitt gjennom enda en utførelsesform av tetningen ifølge oppfinnelsen, fig. 10 viser en modifisert detalj av tetningen ifølge fig. 9, og fig. 11 viser et delvis gjennomskåret riss av tetningslegemet ifølge fig. 9.
På fig. 1 er en roterende del, f.eks. rotoren i
en vannturbin, betegnet med 401, og en faststående del, f.eks. vannturbinens hus, er betegnet med 40 3. Den ikke viste rotasjonsakse for den roterende del 401 befinner seg på fig. 1 over delene 401 og 403. I den faststående del 403 er det anordnet et med en avsats forsynt ringspor 404 som strekker seg gjennom delen 403 konsentrisk med rotasjonsaksen. I ringsporet 40 4 er det i aksial retning ført et radialt oppdelt tetningslegeme 405 som med sin på fig. 1 venstre frontflate danner to med rotasjonsaksen konsentriske tetningsflater 414 og 415 som samvirker berøringsløst med en på den roterende del 401 beliggende tetningsflate 402. På fig. 1 er det altså over tetningsflaten 414 til stede et rom 406 i hvilket det hersker et høyere trykk enn i rommet 407 som på fig. 1 befinner seg under tetningsflaten 415 og f.eks. står i forbindelse med atmosfæren. Oppdelingen av tetningslegemet 405 likner på den som er vist i utførelses-eksemplet ifølge fig. 5 og er nærmere beskrevet i forbindelse med denne figur.
I ringsporet 404 på fig. 1 er det til høyre for tetningslegemet 405 anordnet et fordelerrom 409 for et sperremedium som samtidig tjener som trykkmedium og tilføres til fordelerrommet 409 via en boring 408 i den faststående del 40 3. Tetningslegemet 405 oppviser aksiale boringer 419 som er forsynt med respektive, som strupested virkende, dyseliknende innsnevringer 411 av hvilke to og to munner ut i et trykk-kammer 412. De enkelte,trykk-kamre 412 er dannet i den på fig. 1 venstre frontflate av tetningslegemet 405. Slik fig. 2 viser, er de enkelte trykk-kamre 412 oppdelt ved hjelp av mellom disse anordnede steg 413 og er regelmessig fordelt over tetningslegemets 405 omkrets. Ste-gene strekker seg fra planet for tetningsflåtene 414 og 415
i aksial retning over hele trykk-kammerets 412 dybde.
Til den faststående del 403 er det festet leppe-tetninger 416 og 417 som med sine. lepper ligger an mot tetningslegemet 405, slik at det ikke kan komme noe medium fra rommene 406 og 407 inn i sporet 404.
Foruten leppetetningene 416 og 417 er det også anordnet tetninger 424, 425, 426, 427 og 428, såsom O-ringer, som er innlagt i tilsvarende spor i tetningslegemet 405 og ligger an mot sporets 404 vegg. Tetningslegemet 405 er lik-som sporet 404 forsynt med en avsats, slik at det derimellom over tetningslegemet 405 er dannet et rom 430 og under tetningslegemet er dannet et rom 432. Disse to rom er forbundet med hverandre via boringer 431. Rommet 432 er over en lekkledning 433 forbundet med rommet 40 7 eller med atmosfæren .
Mellom tetningene 424 og 425 eksisterer et smalt spalterom 429 som over en boring 440 er forbundet med borin-gen 419 foran strupedysen 411, slik at trykket av sperremediet i fordelerrommet 409 også virker i spalterommet 429.
Den berøringsløse tetning virker på følgende måte: Ved hjelp av det til fordelerrommet 409 tilførte trykk- og sperremedium, f.eks. filtrert vann, blir tetningslegemet 405 trykket i retning mot den roterende dels 401 tetningsflate 402. Over boringene 419 ankommer mediet fra fordelerrommet 409 også til strupeboringene 411 og derfra til de enkelte trykk-kamre 412. Trykk- og sperremediets trykk blir på ikke vist, kjent måte regulert i avhengighet av trykket i rommet 406. Rommet 40 7 kan betraktes som om det er forbundet med atmosfæren. Dersom trykket i rommet 406 forut-settes å være konstant, er også mediets trykk i fordelerrommet 409 konstant som følge av den nevnte regulering, dvs. tetningslegemet 405 blir med en konstant kraft forskjøvet mot venstre på fig. 1, slik at spalten mellom tetningsfla-tene blir smalere. Denne konstante kraft er i diagrammet på fig. 3 angitt som en rett linje 20. Det med konstant trykk tilførte sperremedium ankommer over strupeboringene 411 til de enkelte trykk-kamre 412 fra hvilke sperremediet via spalten mellom tetningsflåtene 402 og 414 hhv. 415 strømmer inn i rommene 406 hhv. 407. På denne måte unngås altså at eventuelt med sand forurenset vann kan komme inn i rommet 407 fra rommet 406. I de enkelte trykk-kamre 412 og i de to tetningsspalter bygger sperremediet opp et mot-trykk og dermed også en motkraft hvis forløp over spaltebredden på fig. 3 er fremstilt ved hjelp av en kurve 21,
og som altså er avhengig av spaltebredden. Ved stor spaltebredde strømmer mer sperremedium ut av trykk-kamrene 412 via tetningsspaltene, slik at trykkfallet i strupeboringene 411 er stort. Da trykket i fordelerrommet 409 forutsetnings-vis holdes konstant ved hjelp av reguleringen, synker trykket i trykk-kamrene 412 med økende spalte og stiger med avtagende spalte. Ved et trykk 22 (skjæringspunkt mellom kurvene 20 og 21) innstiller det seg således en stabil likevektsstilling for hvert segment av tetningslegemet 405 med en bestemt spaltebredde. Ved hjelp av tilsvarende dimensjo-nering av den radiale bredde av tetningsflåtene 414 og 415, av lengden av de enkelte trykk-kamre 412 i omkretsretningen og av strupeboringene 411, kan den til den stabile likevektsstilling hørende spaltebredde bringes ned på en ønsket liten størrelse.
Med den foran beskrevne anordning av tetningene
424 - 428 oppnås at tetningslegemet 4 05-kvasi-svømmer i ringsporet 404, slik at alle tetninger 424 - 428 er kraft-frie og således ikke setter imot noen nevneverdig motstand mot en glidning av tetningslegemet 405 i sporet.
Stillingen av tetningene 424 - 428 fastlegges
slik at tetningslegemet 405 kraft- og momentmessig er i likevekt, slik dette er vist på fig. 4a - 4c. Ifølge fig. 4a virker sperremediumtrykket ganger flaten på hver av tetnings-mediets 405 frontflater. På tetningslegemets 405 nedre begrensningsflate virker ifølge fig. 4b sperremediumtrykket ganger de tilsvarende flater, og på den øvre begrensningsflate til høyre for tetningen 42 7 virker sperremediumtrykket ganger den tilsvarende flate, og til venstre for tetningen 42 8 sperremediumtrykket i rommet 406 ganger den tilsvarende flate. På fig. 4c er angitt momentlikevektsbetingelsen om punktet 0, dvs. størrelsene "trykk" ganger "flate" ganger
"vektarm". Som trykk er her bare innsatt overtrykkene i forhold til atmosfæren.
Ved bestemmelsen av stillingen av tetningene 424 - 42 8 kan det, særlig ved større maskiner, være nødvendig med en korreksjon som fremkommer ved .geodetisk betingede trykk-forskjeller mellom den nedre og den øvre del av vedkommende tetning. Tetningen ifølge fig. 1 og 2 har den spesielle fordel at den tillater en forholdsvis stor aksial forskyvning av den roterende del 401. Størrelsen av denne forskyvning er på fig. 1 betegnet med den dobbelte pil 421. Stillingen av den tetning 424 som ligger nærmest tetningsflaten 402, og dybden av rommene 4 30 og 432 må her velges slik at ved forskyvning av tetningslegemet 405 hvdrken tetningen 424 forlate:: ringsporet 404 eller tetningslegemet 405 støter an mot den avsats i den faststående del 403 som begrenser rommene 430 og 432.
I utførelseseksemplet ifølge fig. 5 er tetningslegemet 605 sammensatt av flere rette delstykker 655 til et legeme i form av en polygon. De enkelte trykk-kamre 612
i tetningslegemet 605 svarer enten til et delstykke 655, eller også kan flere trykk-kamre være tilordnet til ett delstykke 655. Ved endene er delstykkene 655 forbundet med hverandre over kileformede, elastiske mellomstykker 656.
De kileformede stykker kan f.eks. bestå av gummi og være forbundet med delstykkene 655 ved vulkanisering. På denne måte fremkommer en særlig bøyemyk utførelsesform av tetningslegemet 605, slik at det under opprettholdelse av den øns-kede spalte meget godt kan tilpasse seg til avvikelser av den roterende dels tetningsflate.
Når den rette lengde av et delstykke 655 blir for stor, kan dette selv oppdeles enda en gang. Disse enkelt-stykker blir deretter sammenbyaget til et delstykke idet de over hull 663 og under mellomkopling av en pakning 665 forbindes ved hjelp av ikke viste skruer. Skruene er til-gjengelige gjennom firkantede utsparinger 631. Tilførsels-boringer 610 for sperremediet strekker seg mellom utsparin-gene 631. I området for skillespalten er de enkelte stykker også forbundet med hverandre ved hjelp av i vedkommende
trykkammer anordnede lasker 664.
I utførelsen på fig. 6 er den roterende del betegnet med 901 og dens tetningsflate er betegnet med 902. I den faststående del 903 er det i segmenter oppdelte tetningslegeme 905 anordnet, til hvilket tetningslegeme sperremediet tilføres over en fleksibel ledning 90 8. Fra fordelerrommet 909 i tetningslegemet 905 fører strupeboringer 911 til de enkelte langs omkretsen fordelte trykk-kamre 912. Tetningslegemet 905 oppviser i dette tilfelle tre i forhold til rotasjonsaksen konsentriske tetningsflater 914, 915 og 915', idet trykk-kamrene 912 ligger mellom tetningsflåtene 914 og 915, og ytterligere trykk-kamre 912', som også er fordelt over tetningslegemets omkrets, ligger mellom tetningsflåtene 915 og 915'. Trykk-kamrene 912' er imidlertid ikke direkte forbundet med fordelerrommet 909 over egne strupesteder. Mellom ringsporets 904 og tetningslegemets 905 begrensnings-flater er det anordnet to i omkretsretningen forløpende, elastiske slanger 946 og 947 som er fylt av et trykkmiddel. Disse slanger 946 og 94 7 bevirker en bevegelse av tetningslegemet 905 i retning mot tetningsflaten 902 på den roterende del 901. Dessuten overtar disse slanger tetningsfunksjonen mellom ringsporet 904 og tetningslegemet 905. Endelig har slangene 946 og 947 også den oppgave å oppta de sidekrefter som utøves på tetningslegemet på grunn av trykket i rommet 906, idet trykket i slangen 94 7 velges større enn trykket i slangen 946. Føringsskulderen 980, som bare strekker seg over den nedre halvdel av ringsporets 904 omkrets, må således bare oppta en ganske liten kraft, slik at det aksialt bevegelige føringslegemes 905 friksjonskrefter ikke i nevneverdig grad forstyrrer dettes bevegelsesspillerom. Dimen-sjonene på slangene 946 og 947 og trykkene i disse slanger er valgt slik at tetningslegemet 905 er i likevekt også med hensyn til de på dette virkende momenter.
Den av trykkmediet i slangene 946 og 947 forårsa-kede bevegelse av tetningslegemet 905 motvirker under drift av tetningen trykkene av sperremediet i trykk-kamrene 912 og 912', samt i spaltene mellom på den ene side den roterende tetningsflate 902 og på den annen side tetningsflåtene 914, 915 og 915'. Trykkforløpet i trykk-kamrene og de tre spalter er gjengitt i diagrammet til venstre på fig. 6, i hvilket også trykket i slangene 946 og 947 er inntegnet. Sperremediet har altså det høyeste trykk i trykk-kamrene 912,
og dette trykk avtar over tetningsflaten 914 til trykket i rommet 906. I den andre retning avtar trykket over tetningsflaten 915 til et midlere trykk som hersker i trykk-kamrene 912', fra hvilke trykket over tetningsflaten 915' avtar til tryÉket i rommet 907 utenfor maskinen, som vanligvis svarer til atmosfæretrykket. På fig. 7 er gjengitt trykkene i rommet 906 og i slangene 946 og 947, og dessuten føringsskulde-rens 980 reaksjonskraft K.
Når spalten mellom den roterende dels 901 tetningsflate 902 og tetningslegemets 905 tetningsflater 914, 915, 915' blir mindre, stiger trykket i trykk-kamrene 912 og 912', hvilket på nytt fører tetningslegemet 905 tilbake til like-vektsstillingen med den forutbestemte spaltebredde.
Dersom tetningslegemet 905 vil ha tendens til skråstilling eller helling, idet f.eks. spalten mellom tetnings-flatene 902 og 914 blir mindre og spalten mellom tetningsflåtene 902 og 915' blir større, faller trykket i trykk-kamrene 912' mens trykket i trykk-kamrene 912 stiger. På denne måte oppstår et moment som bringer tetningslegemet 905 tilbake til den riktige likevektsstilling.
Også i dette utførelseseksempel kan tetningslegemet være utformet som en sirkelformet ring eller også som en polygonring.
Utførelseseksempelet ifølge fig. 8 utmerker seg ved en konstruktivt enkel byggemåte, da det for tilveiebrin-gelse av trykkraften hverken benyttes et sperremedium eller et trykkmedium, men forspenningen fra fjærelementer av et gummielastisk materiale. På fig. 8 er den roterende del betegnet med 1101 og dens tetningsflate er betegnet med 1102.
I et ringspor 1104 i den faststående del 1103 er anordnet et i segmenter oppdelt tetningslegeme 1105. Hvert segment består av to i hverandre innskjøvne deler 1181 og 1182 som f.eks. ved liming er tett forbundet med hverandre. Tetningslegemets del 1181 er over gummiblokker 1183 og 1184 tett forbundet med den faststående del 1103, f.eks. ved vulkanisering. Til delen 1181 er tilkoplet en ledning 1108 for til-førsel av sperremedium og med hvilken det er forbundet en i delen 1182 forløpende kanal "1119 som over en innsnevring eller strupning lill munner ut i trykk-kammeret 1112. Sådanne sperremediumtilførsler er også anordnet for de ytterligere trykk-kamre som er fordelt over tetningslegemets 1105 omkrets. På liknende måte som i utførelseseksempelet ifølge fig. 6 oppviser tetningslegemet 1105 tre konsentriske tet-ningsf later 1114, 1115 og 1115', idet det mellom de to sistnevnte tetningsflater er anordnet ytterligere trykk-
kamre 1112'.
Under drift oppbygger det seg i de respektive trykk-kamre 1112 og 1112' et trykk som trykker tetningslegemet 1105 bort fra tetningsflaten 1102, mens den motsatt virkende trykkraft fra gummiblokkenes 1183 og 1184 forspen-ning resulterer i at disses mot tetningslegemet 1105 rettede ben ved avtagende trykk i trykk-kamrene forskyves mot tet-ningsf laten 1102." Gummiblokkene 1183 og 1184 overtar samtidig tetningsfunksjonen, slik at ikke noe medium kan komme fra rommet 1106 inn i ringsporet 1104.
I de hittil beskrevne utførelseseksempler virket
de hydrostatiske tetninger i aksial retning. Ved utførel-seseksemplene ifølge fig. 9 - 11 er den berøringsløse tetning utformet som radialt virkende tetning. Ifølge fig. 9 er 'den roterende del betegnet med 1201 og dennes tetningsflate er betegnet med 1202, idet disse flater har form av en sirkelsylinder. Den faststående del er betegnet med 1203 og oppviser et ringspor 1204 som opptar tetningslegemet 1205. Tetningslegemet 1205 er på sin ytterside understøttet på en slange 1218 som er forsynt med en ikke vist trykkmediumtil-førsel. Tetningslegemet 1205 oppviser tre tetningsflater 1214, 1215 og 1215.', hvorved det i tetningslegemet mellom respektive tilstøtende tetningsflater er dannet separate,
over legemets omkrets fordelte trykk-kamre 1212 og 1212'. Hvert av trykk-kamrene 1212 er forbundet med en sperremedium-tilførsel 1208 over minst én kanal 1219 som oppviser et strupested 1211. De enkelte trykk-kamre 1212 og 1212' er
adskilt fra hverandre ved hjelp av aksialt forløpende steg. Rommet 1206, som oppviser et høyt trykk, er på fig. 9 beliggende til venstre for tetningsflaten 1214, mens rommet 120 7, som har lavt trykk og normalt er forbundet med atmosfæren, befinner seg til høyre for tetningsflaten 1215'.
Tetningslegemet 1205 er av separate segmenter 1205' sammensatt til en hel ring. De enkelte segmenter av tetningslegemet er eksempelvis, slik som vist på fig. 11, forbundet med hverandre. Endene av to og to segmenter 1205'
er utformet med avsatser og overlapper hverandre i omkretsretningen. I området for de overlappende ender er det for forbindelse av segmentene anordnet skruer 1286 hvis bolter i ett av de to segmenter er omgitt av et hull 1287 med tilsvarende stor klaring. Takket være denne klaring er det mulig at tetningslegemet i noen grad kan forandre sin omkrets, f.eks. under innflytelse av varmeutvidelser, uten at segmentene derved spennes. For at fugen 1288 mellom de innbyrdes overlappende ender av segmentene skal lukkes under innvirkning av trykket i rommet 1206, er den mot rommet 1207 vendende sideflate 12 89 av et segment noé tilbaketrukket i forhold til sideflaten 1289 av det tilstøtende segment. Flatene av fugen 1288 vil således med sikkerhet ligge tett
an mot hverandre.
For at tetningslegemets segmenter 1205' skal kunne innrette seg etter den aktuelle stilling av tetningsflaten 1202 på den roterende del, og da uavhengig av e'n eventuell skråstilling av den faststående del 1203 i forhold til den roterende del 1201, er segmentene på sin sideflate 1289 over segmentformede vippelagre 1291 understøttet på den faststående del 1203. For å muliggjøre en vippebevegelse av lagrene 1291 er det anordnet kuler 1292, eller de segmentformede deler oppviser kuleformede utbuktninger som rager inn i tilsvarende fordypninger i den tilstøtende flate av ringsporet 120 4. De kuleformede opplagringspunkter for hvert vippeseg-ment 1291 ligger på en rett linje.
En annen utførelse av vippelageret er vist på fig.
10 ifølge hvilken tetningslegemets segmenter er understøttet på en H-profil 1293. For å utforme H-profilen 1293 på bøye-myk måte, slik at begge flenser kan svinge i forhold til hverandre, er H-profilens steg utformet med gjennombrytninger. H-profilen 129 3 kan være fast forankret i den faststående
del 1203. På fig. 10 er .for enkelhets skyld sperremediumtil-førselen ikke vist.
Virkemåten for tetningen er i prinsipp den samme som for tetningen ifølge fig. 1 og 2.
Til forskjell fra de beskrevne utførelser på fig.
6, 8 og 9, er det i stedet for trykk-kamrene 912, 1112 hhv. 1212 også mulig å forbinde de til disse grensende kamre 912', 1112' hhv. 1212' med sperremediumtilførselen over strupesteder, eller også å forbinde begge rekker av trykk-kamre med sperremediumtilførselen over strupesteder. I begge tilfel-ler strømmer noe mer medium ut gjennom spaltene enn ved de beskrevne utførelsesformer.
Det anses også å ligge innenfor oppfinnelsens ram-me når trykkraften delvis tilveiebringes ved hjelp av kraften fra fjærende elementer og den resterende del tilveiebringes ved hjelp av et trykkmedium og/eller sperremedium.
En -adskillelse av sperremediumtilførselen og trykk-mediumtilførselen, slik det er benyttet i utførelseseksemp-let ifølge fig. 9, kan også være anordnet ved en tetning ifølge fig. 1 og 2.
Claims (11)
1. Hydrostatisk tetning mellom en roterende del og en faststående del i en væskeg<i>jennomstrømmet maskin, særlig en vannturbin, på hvilken det ér forskyvbart anordnet et ringformet tetningslegeme som omslutter rotasjonsaksen og oppviser minst to i forhold til denne akseikonsentriske tetningsflater, hvorved det i dette tetningslegeme mellom to tilstøtende tetningsflater er dannet flere om rotasjonsaksen fordelte, mot den roterende
i
del åpne trykk-kamre som hvert over minst ett strupested er forbundet med en sperrevæsketilførsel, og hvor tetningslegemet ved hjelp av en trykkraft trykkes mot en på den roterende del beliggende tetningsflate på eh slik måte at det mellom de samvirkende tetningsflater dannes spalter gjennom hvilke sperrevæske strømmer ut, karakterisert ved at det ringformede tetningslegeme (405; 605; 905;,1105; 1205) er ettergivende sammensatt av flere, ved radial oppdeling dannede delstykker av hvilke hvert oppviser et trykk-kammer (412; 612; 912; 1112; 1212), og at hvert delstykke med den side som forløper på tvers av tetningsspaltene og som vender bort fra det rom (406; 906; 1106;
1206) som inneholder den væske som skal avtettes, er ettergivende understøttet på den faststående del (403; 903; 1103;
1203) på en slik måte at det mellom hvert delstykkes tetningsflater (414, 415; 914, 915; 1114, 1115; 1214, 1215) på den ene side og tetningsflaten (402; 902; 1102; 1202) på den roterende del (401; 901; 1101; 1201) på den annen side, under overholdelse av likevekten mellom alle på delstykket angripende krefter i pressretningen og i understøttelsesretningen og mellom alle på delstykket virkende momenter, innstiller seg en i hovedsaken alltid uforanderlig spalte.
2. Tetning ifølge krav 1, karakterisert ved at tetningslegemet (1205) på den side som vender bort fra dets tetningsflater (1214, 1215) er understøttet på en elastisk slange (1218) som er forsynt med en tilførsel for et fra sperrevæsken adskilt trykkmedium som utøver trykkraften på tetningslegemet (1205).
3. Tetning ifølge krav 1, karakterisert ved at.det-,i den faststående del (403) er anordnet et til tet-
' "ningslegemet (405)' "grensende kammer (409) til hvilket sperre-væsketilførselen er tilkoplet, slik at sperrevæsken også utøver trykkraften på tetningslegemet (405).
4. Tetning ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at delstykkene danner ringsegmenter og den således dannede ring er aksialt forskyvbart anordnet i et tilsvarende utformet ringspor i den faststående del.
5. Tetning ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at delstykkene (655) er rettlinjede i omkretsretningen, slik at det av disse dannede tetningslegeme (605) danner en polygonformet ring som er aksialt forskyvbart anordnet i et tilsvarende utformet ringspor i den faststående del.
6. Tetning ifølge krav 5, karakterisert ved at delstykkene (655) er forbundet med hverandre ved hjelp av gummielastiske mellomstykker (656).
7. Tetning ifølge ett av kravene 4-6, karakterisert ved at det mellom ringsporet (404) og det i dette anordnede tetningslegeme (405) er anordnet i omkretsretningen forløpende, berørende tetninger (424, 425, 426, 427, 428) mellom hvilke det er anordnet rom (429, 430, 432) som er påvirket av forskjellig trykk.
<8.> Tetning ifølge Krav 4 eller '5, karakterisert ved at ringsporet (904) og tetningslegemet (905) i retning mot den fra tetningsflåtene (914, 915) vendende ende er utformet med avtagende tverrsnitt, og at det i området for denne tverrsnittsreduksjon på begge sider av tetningslegemet (905) mellom dette og ringsporet (904) er anordnet en respektiv elastisk slange (946, 947) som oppviser en egen trykkmiddeltil-førsel.
9. Tetning ifølge krav 8, karakterisert ved at tetningslegemet (905; 1105; 1205) i retning mot rommet (907; 1107; 1207) med lavere trykk og konsentrisk til rotasjonsaksen oppviser ytterligere, over omkretsen fordelte trykk-kamre (912'; 1112'; 1212') og en ytterligere tetningsflate (915';
1115'; 1215') i tilslutning til disse.
10. Tetning ifølge krav 1, karakterisert ved at det mellom den faststående del (1103) og tetningslegemet (1105) er anordnet fjærende tetningselementer (1183, 1184) som samtidig utøver trykkraften på tétningslegemet (1105) og av-tetter rom som er påvirket av forskjellige trykk.
11. Tetning ifølge ett av kravene 1 - 10, karakterisert ved at delstykkene er vippbart (1292) under-støttet på den faststående del (1203).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1121975A CH598514A5 (no) | 1975-08-29 | 1975-08-29 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO762953L NO762953L (no) | 1977-03-01 |
NO149118B true NO149118B (no) | 1983-11-07 |
NO149118C NO149118C (no) | 1984-02-15 |
Family
ID=4371253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO762953A NO149118C (no) | 1975-08-29 | 1976-08-27 | Hydrostatisk tetning mellom en roterende del og en faststaaende del i en vaeskegjennomstroemmet maskin, saerlig en vannturbin |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4118040A (no) |
JP (1) | JPS5229558A (no) |
AR (1) | AR210151A1 (no) |
AT (1) | AT340842B (no) |
AU (1) | AU516030B2 (no) |
BE (1) | BE845588A (no) |
BR (1) | BR7605655A (no) |
CA (1) | CA1064538A (no) |
CH (1) | CH598514A5 (no) |
DE (1) | DE2554217C3 (no) |
ES (1) | ES450813A1 (no) |
FR (1) | FR2322313A1 (no) |
GB (1) | GB1563719A (no) |
IN (1) | IN145973B (no) |
IT (1) | IT1067950B (no) |
NO (1) | NO149118C (no) |
PT (1) | PT65483B (no) |
SE (1) | SE423437B (no) |
YU (1) | YU206776A (no) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2418399A1 (fr) * | 1978-02-22 | 1979-09-21 | Levardon Raymond | Joint d'etancheite pour fluides, a equilibrage hydrostatique |
US4335888A (en) * | 1978-03-20 | 1982-06-22 | Nippon Pillar Packing Co. Ltd. | Mechanical seal |
EP0065646A1 (de) * | 1981-05-21 | 1982-12-01 | Dieter Kupka | Axiale Gleitringdichtung |
JPS58118376A (ja) * | 1982-01-07 | 1983-07-14 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | メカニカルシ−ル |
US4406459A (en) * | 1982-06-18 | 1983-09-27 | United Technologies Corporation | Oil weepage return for carbon seal plates |
US4776261A (en) * | 1987-05-08 | 1988-10-11 | Larson John W | Reciprocating engine piston seal |
US5403019A (en) * | 1993-05-03 | 1995-04-04 | Dresser-Rand Company | Balanced floating labyrinth seal |
AT411092B (de) | 2000-09-15 | 2003-09-25 | Gittler Philipp Dipl Ing Dr Te | Abdichtung des laufrades von hydraulischen turbomaschinen |
AT413138B (de) * | 2000-09-15 | 2005-11-15 | Philipp Dipl Ing Dr Te Gittler | Abdichtung einer hydraulischen turbomaschine |
AT413049B (de) * | 2002-07-31 | 2005-10-15 | Philipp Dipl Ing Dr Te Gittler | Dichtung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren teilen einer hydraulischen maschine |
DE102005055942B4 (de) * | 2005-11-24 | 2008-06-12 | Sensoplan Aktiengesellschaft | Abdichtvorrichtung |
AT504394B1 (de) * | 2006-11-03 | 2008-10-15 | Gittler Philipp Dipl Ing Dr Te | Anordnung zur abdichtung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren teilen einer hydraulischen strömungsmaschine |
US20110024987A1 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Sputtering Components, Inc. | Mechanical seal assembly for a rotatable shaft |
DE102020120902A1 (de) | 2020-08-07 | 2022-02-10 | Universität Stuttgart | Dichtung, Verfahren zur Abdichtung einer Dichtseite einer Dichtung und Verfahren zur Herstellung einer Dichtung |
CN113294524A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-24 | 北京卫蓝新能源科技有限公司 | 一种非接触式密封结构 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1876515A (en) * | 1932-09-06 | Shaft packing | ||
US1161492A (en) * | 1914-11-04 | 1915-11-23 | United Engineering Works | Packing for crank-cases of internal-combustion engines. |
GB134437A (en) * | 1919-01-13 | 1919-11-06 | British Westinghouse Electric | Improvements in Liquid Sealed Glands for Rotating Shafts. |
DE719530C (de) * | 1938-09-06 | 1942-04-10 | Arno Fischer | Wasserturbine oder Pumpe |
CH246778A (de) * | 1944-08-22 | 1947-01-31 | Storek Ignaz | Wasserturbinen-Generatorsatz mit lotrechter Welle. |
DE890964C (de) * | 1948-05-28 | 1953-09-24 | Power Jets Res & Dev Ltd | Regenerativ-Waermeaustauscher |
US2688981A (en) * | 1948-09-02 | 1954-09-14 | Greer Hydraulics Inc | Valve |
GB763385A (en) * | 1953-06-29 | 1956-12-12 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Improvements in or relating to rotary regenerative heat transfer apparatus |
US3093380A (en) * | 1954-10-14 | 1963-06-11 | Macks Elmer Fred | Sealing member and method |
GB803871A (en) * | 1956-03-16 | 1958-11-05 | Gwynnes Pumps Ltd | Improvements relating to seals between rotating and stationary parts of pumps |
US3093382A (en) * | 1956-07-10 | 1963-06-11 | Macks Elmer Fred | Seal |
GB839880A (en) * | 1956-12-12 | 1960-06-29 | Napier & Sons Ltd D | Fluid seals between relatively rotating parts |
DE1093626B (de) * | 1957-10-23 | 1960-11-24 | Othmar Ruthner | Einrichtung zur Abdichtung einer rotierenden Welle gegenueber einem Fluessigkeitsbehaelter |
GB906838A (en) * | 1960-03-01 | 1962-09-26 | Gen Electric Co Ltd | Improvements in or relating to seals for gas-filled machines |
DE1260249B (de) * | 1963-06-14 | 1968-02-01 | Linde Ag | Stopfbuechse zur Abdichtung gegen gasfoermige Medien |
US3272572A (en) * | 1964-05-20 | 1966-09-13 | Roger A Lloyd | Dynamic seal |
US3347553A (en) * | 1966-05-23 | 1967-10-17 | Gen Electric | Fluid seal |
FR1500297A (fr) * | 1966-09-20 | 1967-11-03 | Creusot Forges Ateliers | Joint hydraulique d'étanchéité pour arbre rotatif traversant une paroi séparant deux enceintes sous deux pressions différentes, la pression la plus élevée étant une pression gazeuse |
GB1176045A (en) * | 1967-11-14 | 1970-01-01 | Crane Packing Ltd | Rotary Mechanical Face Seal. |
AT298365B (de) * | 1970-06-22 | 1972-05-10 | Andritz Ag Maschf | Einrichtung zur gegenseitigen Abdichtung zweier Räume |
FR2098520A5 (no) * | 1970-07-15 | 1972-03-10 | Snecma | |
US3737139A (en) * | 1971-06-28 | 1973-06-05 | Hydril Co | Annular blowout preventer |
FR2144969A6 (no) * | 1971-07-05 | 1973-02-16 | Snecma | |
US3810635A (en) * | 1972-03-20 | 1974-05-14 | Tec Group | Mechanical seal |
JPS5333704B2 (no) * | 1972-04-13 | 1978-09-16 | ||
JPS4923486A (no) * | 1972-06-26 | 1974-03-01 | ||
FR2204276A5 (no) * | 1972-10-19 | 1974-05-17 | Bennes Marrel | |
FR2232237A5 (en) * | 1973-05-28 | 1974-12-27 | Commissariat Energie Atomique | Seal between rel. rotating planar surfaces - comprises insert with apertures fed with high press. fluid |
-
1975
- 1975-08-29 CH CH1121975A patent/CH598514A5/xx unknown
- 1975-12-02 AT AT914875A patent/AT340842B/de not_active IP Right Cessation
- 1975-12-03 DE DE2554217A patent/DE2554217C3/de not_active Expired
-
1976
- 1976-08-11 AR AR264306A patent/AR210151A1/es active
- 1976-08-17 PT PT65483A patent/PT65483B/pt unknown
- 1976-08-19 ES ES450813A patent/ES450813A1/es not_active Expired
- 1976-08-24 IT IT26480/76A patent/IT1067950B/it active
- 1976-08-24 CA CA259,690A patent/CA1064538A/en not_active Expired
- 1976-08-25 YU YU02067/76A patent/YU206776A/xx unknown
- 1976-08-26 US US05/718,085 patent/US4118040A/en not_active Expired - Lifetime
- 1976-08-27 GB GB35762/76A patent/GB1563719A/en not_active Expired
- 1976-08-27 BR BR7605655A patent/BR7605655A/pt unknown
- 1976-08-27 JP JP51102498A patent/JPS5229558A/ja active Granted
- 1976-08-27 BE BE170131A patent/BE845588A/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-08-27 FR FR7625904A patent/FR2322313A1/fr active Granted
- 1976-08-27 NO NO762953A patent/NO149118C/no unknown
- 1976-08-27 AU AU17241/76A patent/AU516030B2/en not_active Expired
- 1976-08-27 SE SE7609543A patent/SE423437B/xx not_active IP Right Cessation
- 1976-08-31 IN IN1602/CAL/76A patent/IN145973B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR7605655A (pt) | 1977-08-09 |
CH598514A5 (no) | 1978-04-28 |
SE7609543L (sv) | 1977-03-01 |
FR2322313A1 (fr) | 1977-03-25 |
ES450813A1 (es) | 1977-08-16 |
AU1724176A (en) | 1978-03-02 |
AT340842B (de) | 1978-01-10 |
IN145973B (no) | 1979-01-27 |
DE2554217A1 (de) | 1977-03-10 |
AU516030B2 (en) | 1981-05-14 |
AR210151A1 (es) | 1977-06-30 |
PT65483A (de) | 1976-09-01 |
JPS5728027B2 (no) | 1982-06-14 |
ATA914875A (de) | 1977-04-15 |
BE845588A (fr) | 1977-02-28 |
JPS5229558A (en) | 1977-03-05 |
CA1064538A (en) | 1979-10-16 |
DE2554217B2 (de) | 1980-07-03 |
US4118040A (en) | 1978-10-03 |
YU206776A (en) | 1982-02-28 |
IT1067950B (it) | 1985-03-21 |
PT65483B (de) | 1978-02-13 |
DE2554217C3 (de) | 1981-03-19 |
GB1563719A (en) | 1980-03-26 |
NO762953L (no) | 1977-03-01 |
FR2322313B1 (no) | 1983-06-03 |
SE423437B (sv) | 1982-05-03 |
NO149118C (no) | 1984-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO149118B (no) | Hydrostatisk tetning mellom en roterende del og en faststaaende del i en vaeskegjennomstroemmet maskin, saerlig en vannturbin | |
FI72788B (fi) | Hydrostatiskt stoedelement. | |
US5246295A (en) | Non-contacting mechanical face seal of the gap-type | |
US6227547B1 (en) | High pressure rotary shaft sealing mechanism | |
US5178400A (en) | Squeeze film damper seal | |
US3305241A (en) | Packing ring structure | |
US4328744A (en) | Roll for use in calenders or the like | |
US7090403B2 (en) | Articulated seal | |
US4972986A (en) | Circumferential inter-seal for sealing between relatively rotatable concentric shafts | |
US5052694A (en) | Hydrostatic face seal and bearing | |
US4400098A (en) | Bearing arrangements | |
NO301186B1 (no) | Mekanisk tetningsenhet | |
SU1296018A3 (ru) | Валок дл обработки давлением материала в виде полотна | |
NO156609B (no) | Analogifremgangsmaate for fremstilling av derivater av oktahydro-1h-indol-2-karboksylsyrer med antihypertensiv aktivitet. | |
US5085521A (en) | Squeeze film damper seal | |
EP3412915B1 (en) | Self-adjusting drum system | |
US2458343A (en) | Rotary seal | |
US4239300A (en) | Hydrostatic bearing | |
GB2098304A (en) | Press roller with adjustable bending characteristics | |
US3661432A (en) | Hydrostatic bearing assembly | |
US4095806A (en) | Seal arrangement | |
CA1061388A (en) | Radial bearing arrangement | |
US4142450A (en) | Axial piston rotary hydraulic machines | |
US3659503A (en) | Hydraulic rotary-blade pivot drive for hydro-stabilizers and rudder systems | |
US4186472A (en) | Support element for controlled deflection roll |