RU116932U1

RU116932U1 - HYDRAULICALLY UNLOADED SEAL SEAL (OPTIONS)

Info

Publication number: RU116932U1
Application number: RU2012102174/06U
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Александрович Шепелев; Александр Владимирович Шепелев
Original assignee: Вячеслав Александрович Шепелев; Александр Владимирович Шепелев
Priority date: 2012-01-23
Filing date: 2012-01-23
Publication date: 2012-06-10

Abstract

1. Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное, содержащее неподвижное кольцо пары трения, надетое на вал и установленное герметично с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения во фланец или корпус оборудования, дополнительно фиксируемое в нем штифтом, сборочный узел, надетый на вал и содержащий дистанционную упорную втулку, закрепленную на валу с помощью стопорных винтов, подвижную в осевом направлении обойму, в нее герметично установлено с отсутствием проворота вращающееся кольцо пары трения, прижатое своей рабочей поверхностью к рабочей поверхности неподвижного кольца пары трения за счет усилия пружины сжатия, надетой на вал, помещенной во внутреннюю полость обоймы и размещенной между торцом дистанционной упорной втулки и торцом внутренней полости обоймы, надетой на наружную поверхность дистанционной упорной втулки; на внутренней поверхности дистанционной упорной втулки выполнена канавка, в которую установлено вторичное уплотнение, обеспечивающее герметичность по валу, на внутренней поверхности обоймы выполнена канавка, в которую установлено вторичное уплотнение, обеспечивающее герметичность внутренней полости обоймы, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один поводок, один конец которого зафиксирован в радиальном направлении в отверстие дистанционной упорной втулки, расположенном между стопорными винтами и канавкой для вторичного уплотнения дистанционной упорной втулки, другой конец поводка заходит в ответный паз, выполненный в обойме со стороны, противоположной вращающемуся кольцу пары трения. ! 2. Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное, содержаще� 1. The face seal is hydraulically balanced, containing a stationary ring of a friction pair, put on the shaft and installed hermetically with no rotation by means of a secondary seal into the flange or the equipment body, additionally fixed in it with a pin, an assembly, put on the shaft and containing a distance thrust sleeve, fixed on the shaft with the help of locking screws, a cage movable in the axial direction, a rotating ring of a friction pair is hermetically installed in it with no rotation, pressed by its working surface to the working surface of a stationary ring of a friction pair due to the force of a compression spring put on the shaft, placed in the inner cavity the cage and placed between the end face of the distance thrust sleeve and the end face of the inner cavity of the cage, put on the outer surface of the distance thrust sleeve; a groove is made on the inner surface of the distance thrust sleeve, in which a secondary seal is installed, which ensures tightness along the shaft, on the inner surface of the cage, a groove is made into which a secondary seal is installed, ensuring the tightness of the inner cavity of the cage, characterized in that it contains at least one a leash, one end of which is fixed in the radial direction into the hole of the distance thrust sleeve located between the locking screws and the groove for secondary sealing of the distance thrust sleeve, the other end of the leash enters the mating groove made in the cage on the side opposite to the rotating ring of the friction pair. ! 2. The face seal is hydraulically balanced, containing

Description

Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное (варианты) относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов оборудования: насосов, мешалок, машин и аппаратов пищевой, химической, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и других отраслей промышленности.Hydraulically unloaded mechanical seal (options) refers to the sealing technique and can be used to seal equipment shafts: pumps, mixers, machines and apparatus for food, chemical, oil, oil refining and other industries.

Известно торцевое уплотнение Sterling GNZ (адрес в сети Интернет:Sterling GNZ mechanical seal known (Internet address:

http://www.sihi-asia.com/index2.php?option=com docman&task=doc view&gid=642&ltemid=10123), являющееся прототипом заявляемой полезной модели. Упомянутый прототип содержит: неподвижное кольцо пары трения установленное герметично в корпус или фланец оборудования (насоса) посредством вторичного уплотнения, выполненного в виде кольца круглого сечения из эластомера, и размещенный на валу сборочный узел, содержащий дистанционную упорную втулку, закрепленную на валу с помощью разрезной втулки и двух стопорных винтов (образующих клеммовое соединение), подвижную в осевом направлении стальную обойму с герметично установленным в нее вращающимся кольцом пары трения, надетую на наружную цилиндрическую поверхность дистанционной упорной втулки, волновую пружину сжатия, размещенную между торцом дистанционной упорной втулки во внутренней полости стальной обоймы, вторичные уплотнения из эластомеров в виде колец круглого сечения (одно из них установлено в канавке на внутренней поверхности дистанционной упорной втулки для герметизации по валу, а другое установлено в канавке на внутренней поверхности стальной обоймы - между этой поверхностью и наружной цилиндрической поверхностью дистанционной упорной втулки, обеспечивая герметичность внутренней полости этой стальной обоймы). Волновая пружина сжатия не взаимодействует с рабочей средой, находящейся снаружи торцевого уплотнения. Передача крутящего момента от вращающегося вала через дистанционную упорную втулку к стальной обойме осуществляется посредством двух штифтов. Один конец этих штифтов установлен с натягом в сквозных отверстиях стальной обоймы, а другой их конец находится во внутренней полости стальной обоймы и заходит в два ответных паза, выполненных в дистанционной упорной втулке со стороны ее торца, упирающегося в волновую пружину сжатия.http://www.sihi-asia.com/index2.php?option=com docman & task = doc view & gid = 642 & ltemid = 10123), which is the prototype of the claimed utility model. The said prototype comprises: a stationary ring of a friction pair installed hermetically in the housing or flange of the equipment (pump) by means of a secondary seal made in the form of a circular ring of elastomer, and an assembly located on the shaft, comprising a remote thrust sleeve mounted on the shaft using a split sleeve and two locking screws (forming a terminal connection), an axially movable steel cage with a rotating ring of a friction pair sealed in it, worn on the outside the cylindrical surface of the distance stop sleeve, the compression wave spring located between the end of the distance stop sleeve in the inner cavity of the steel sleeve, secondary seals of elastomers in the form of rings of circular cross section (one of them is installed in the groove on the inner surface of the distance stop sleeve for sealing along the shaft, and the other is installed in a groove on the inner surface of the steel cage - between this surface and the outer cylindrical surface of the distance thrust sleeve, providing I tightness of the internal cavity of the steel cage). The compression wave spring does not interact with the medium outside the mechanical seal. The transmission of torque from the rotating shaft through the remote thrust sleeve to the steel sleeve is carried out by means of two pins. One end of these pins is fitted with an interference fit in the through holes of the steel cage, and the other end is located in the inner cavity of the steel cage and fits into two reciprocal grooves made in the remote stop sleeve from the side of its end, abutting against the compression wave spring.

Инженерный анализ и практика эксплуатационных испытаний торцевых уплотнений прототипа при работе в вязких, абразивных, агрессивных рабочих средах и средах склонных к склеиванию колец пар трения показывают, что техническое решение прототипа имеет конструктивные недостатки, приводящие к снижению его надежности, долговечности и нарушению герметичности.Engineering analysis and practice testing of mechanical seals of a prototype when working in viscous, abrasive, aggressive working environments and environments prone to gluing rings of friction pairs show that the technical solution of the prototype has structural drawbacks that lead to a decrease in its reliability, durability and violation of tightness.

В процессе пуска-останова оборудования (насоса) возникают высокие крутящие моменты и ударные нагрузки, которые должны равномерно передаваться всем штифтам торцевого уплотнения. Однако ввиду особенности конструкции - применения нескольких штифтов и ответных пазов под них в дистанционной упорной втулке, практически эти ударные нагрузки не могут распределяться равномерно на все штифты, т.е. фактически в одно и то же время, как правило, работает только один из штифтов. В результате действия ударных нагрузок неизбежно проявляется постепенное ослабление натяга (фиксации) наиболее нагруженного штифта в сквозном отверстии стальной обоймы, что приводит к возникновению зазора между штифтом и сквозным отверстием стальной обоймы, в которое он установлен. Впоследствии, в результате высокого перепада давления рабочей среды на торцевом уплотнении, она просачивается через этот зазор вдоль штифта во внутреннюю полость стальной обоймы, вступает во взаимодействие с волновой пружиной сжатия, способствуя ее преждевременной коррозии или слипанию с последующим ограничением подвижности в осевом направлении. После чего рабочая среда может беспрепятственно протекать по валу, например, в атмосферу. Ограничение подвижности волновой пружины сжатия в осевом направлении не позволяет эффективно отслеживать биения стыка пары трения торцевого уплотнения. Применяемое клеммовое соединение для закрепления на вращающемся валу дистанционной упорной втулки и передаваемый им крутящий момент ограничен силами трения сцепления этого соединения. Все это приводит к снижению надежности, долговечности и нарушению герметичности торцевого уплотнения.During start-up and shutdown of the equipment (pump), high torques and shock loads occur, which must be transmitted uniformly to all the pins of the mechanical seal. However, in view of the design feature — the use of several pins and reciprocal grooves beneath them in the remote thrust sleeve, practically these impact loads cannot be distributed evenly to all pins, i.e. in fact, at the same time, as a rule, only one of the pins works. As a result of the action of shock loads, a gradual weakening of the interference (fixation) of the most loaded pin in the through hole of the steel cage will inevitably occur, which leads to a gap between the pin and the through hole of the steel cage in which it is installed. Subsequently, as a result of the high pressure drop of the working medium at the mechanical seal, it seeps through this gap along the pin into the internal cavity of the steel cage, interacts with the compression wave spring, contributing to its premature corrosion or adhesion, followed by limitation of mobility in the axial direction. After that, the working medium can flow freely along the shaft, for example, into the atmosphere. The limitation of the mobility of the compression wave spring in the axial direction does not allow to effectively track the runout of the joint of the friction pair of the mechanical seal. The used terminal connection for fastening the remote thrust sleeve to the rotating shaft and the torque transmitted to it is limited by the friction forces of the coupling of this connection. All this leads to a decrease in reliability, durability and violation of the tightness of the mechanical seal.

Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное относится к нескольким устройствам одного вида, одинакового назначения, обеспечивающим получение одного и того же технического результата (варианты).Hydraulically unloaded mechanical seal refers to several devices of the same type, of the same purpose, providing the same technical result (options).

Техническим результатом заявляемой полезной модели является: обеспечение герметичности, повышение надежности и долговечности уплотнения торцового гидравлически разгруженного. Для достижения технического результата, заявляемого в полезной модели, задача решается тем, что передача пускового и (или) рабочего момента сопротивления вращению сборочного узла осуществляется посредством поводков и (или) стопорных винтов, вынесенных за переделы внутренней полости обоймы, в которой помещены пружины сжатия. Один конец поводка зафиксирован (например, с натягом) в отверстие дистанционной упорной втулки, другой конец поводка заходит в ответный паз, выполненный обойме со стороны противоположной вращающемуся кольцу пары трения. Свободные концы стопорных винтов могут входить в ответные сквозные отверстия в обойме со стороны противоположной вращающемуся кольцу пары трения, выполняя функцию поводков. При передаче пускового и (или) рабочего момента сопротивления вращению сборочного узла только с помощью стопорных винтов, и сохранении осевой установочной длины сборочного узла уплотнения торцового гидравлически разгруженного, дополнительно появляется возможность уменьшения осевой длины дистанционной упорной втулки и применения винтовой цилиндрической или конической пружины сжатия, либо нескольких винтовых пружин сжатия (для больших диаметров вала оборудования). Винтовая цилиндрическая пружина сжатия имеет пологую рабочую характеристику, которая обеспечивает рабочее усилие для создания необходимого контактного давления в паре трения при больших значениях осевого износа колец пар трения.The technical result of the claimed utility model is: ensuring tightness, improving the reliability and durability of the seal of the end-face hydraulically unloaded. To achieve the technical result claimed in the utility model, the problem is solved in that the starting and (or) working moment of resistance to rotation of the assembly is transmitted by leashes and (or) retaining screws placed outside the inner cavity of the cage, in which compression springs are placed. One end of the lead is fixed (for example, with an interference fit) into the hole of the distance stop sleeve, the other end of the lead enters a mating groove made of a cage from the side of the friction pair opposite to the rotating ring. The free ends of the locking screws can enter the reciprocal through holes in the ferrule from the side opposite to the rotating ring of the friction pair, acting as leashes. When transmitting the starting and (or) operating moment of resistance to rotation of the assembly using only the locking screws, and maintaining the axial installation length of the assembly of the hydraulic end unloading seal, it is also possible to reduce the axial length of the distance thrust sleeve and use a helical cylindrical or conical compression spring, or several screw compression springs (for large diameters of the equipment shaft). A helical cylindrical compression spring has a gentle operating characteristic that provides an operating force to create the necessary contact pressure in the friction pair at high axial wear of the friction pair rings.

Полезная модель (варианты) поясняется фигурами 1, 2, 3 и 4.The utility model (options) is illustrated by figures 1, 2, 3 and 4.

На фиг.1 показан разрез по оси вала оборудования (насоса) с уплотнением торцовым гидравлически разгруженным. Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное содержит неподвижное кольцо пары трения 1, например, изготовленное из износостойкого и (или) антифрикционного материала, надетое на вращающийся вал 2 и установленное герметично с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения 3 (в виде манжеты специальной формы или кольца круглого сечения из эластичного упругого материала, например, резины) во фланец или корпус 4 оборудования. Неподвижное кольцо пары трения 1 дополнительно может быть зафиксировано от проворота штифтом 5. Сборочный узел надет на вал 2 и прижат к неподвижному кольцу пары трения 1. Сборочный узел содержит дистанционную упорную втулку 7, закрепленную на валу 2 с помощью, по меньшей мере, двух стопорных винтов 8, подвижную в осевом направлении обойму 9 с герметично установленным в нее вращающимся кольцом пары трения 10, прижатым своей рабочей поверхностью к рабочей поверхности неподвижного кольца пары трения 1 усилием сжатой волновой пружины 6. Обойма 9 и вращающееся кольцо пары трения 10 могут быть изготовлены как одно целое из одного и того же износостойкого и (или) антифрикционного материала. Обойма 9 надета на наружную поверхность дистанционной упорной втулки 7. Волновая пружина сжатия 6 помещена во внутреннюю полость обоймы 9, надета на вал 2 и размещена между торцом дистанционной упорной втулки 7 и торцом внутренней полости обоймы 9. Вторичные уплотнения сборочного узла 11 и 12 выполнены из эластомеров (в виде колец круглого сечения или манжет специальной формы из эластичного упругого материала, например, резины). Одно из вторичных уплотнений 11 сборочного узла установлено в канавке, выполненной на внутренней поверхности дистанционной упорной втулки 7 для обеспечения герметичности по вращающемуся валу 2. Другое вторичное уплотнение 12 сборочного узла установлено в канавке, выполненной на внутренней поверхности обоймы 9 (или на наружной поверхности дистанционной упорной втулки 7) и обеспечивает герметичность внутренней полости этой обоймы. Передача пускового и (или) рабочего момента сопротивления вращению сборочного узла осуществляется посредством, по меньшей мере, двух стопорных винтов 8 и, по меньшей мере, одного поводка 13 (например, штифта). Один конец поводка 13 зафиксирован (например, с натягом) в радиальном направлении в отверстие дистанционной упорной втулки 7, расположенном между стопорными винтами 8 и канавкой для вторичного уплотнения 11 дистанционной упорной втулки 7. Другой конец поводка 13 заходит в ответный паз (например, не сквозной - Исп.1, разрез А-А, или сквозной - Исп.2, разрез А-А), выполненный в обойме 9 со стороны противоположной вращающемуся кольцу пары трения 10.In Fig.1 shows a section along the axis of the shaft of the equipment (pump) with a mechanical seal hydraulically unloaded. The hydraulically unloaded mechanical seal contains a fixed ring of a friction pair 1, for example, made of wear-resistant and (or) anti-friction material, worn on a rotating shaft 2 and installed tightly with no turning by means of a secondary seal 3 (in the form of a special cuff or elastic ring elastic material, for example rubber) in the flange or body 4 of the equipment. The fixed ring of the friction pair 1 can additionally be fixed from twisting by the pin 5. The assembly is worn on the shaft 2 and pressed against the fixed ring of the friction pair 1. The assembly contains a remote thrust sleeve 7 mounted on the shaft 2 with at least two locking screws 8, an axially movable yoke 9 with a rotating ring of a friction pair 10 sealed therein, pressed by its working surface to the working surface of the stationary ring of a friction pair 1 by the force of a compressed wave spring 6. The yoke 9 and the rotating ring of the friction pair 10 can be made as a whole from the same wear-resistant and (or) anti-friction material. The cage 9 is worn on the outer surface of the distance thrust sleeve 7. The compression wave spring 6 is placed in the inner cavity of the cage 9, put on the shaft 2 and placed between the end of the remote thrust sleeve 7 and the end of the inner cavity of the cage 9. Secondary seals of the assembly 11 and 12 are made of elastomers (in the form of rings of circular cross-section or cuffs of a special form of elastic elastic material, for example, rubber). One of the secondary seals 11 of the assembly is installed in a groove made on the inner surface of the distance thrust sleeve 7 to ensure tightness on the rotating shaft 2. Another secondary seal 12 of the assembly is installed in a groove made on the inner surface of the cage 9 (or on the outer surface of the distance thrust bushings 7) and ensures the tightness of the inner cavity of this clip. The starting and (or) working moment of resistance to rotation of the assembly is transmitted by at least two locking screws 8 and at least one lead 13 (for example, a pin). One end of the lead 13 is locked (for example, with an interference fit) in the radial direction into the hole of the distance stop sleeve 7 located between the stop screws 8 and the groove for the secondary seal 11 of the distance stop sleeve 7. The other end of the lead 13 extends into the return groove (for example, not through - Isp.1, section AA, or through - Isp.2, section AA), made in a ferrule 9 from the side of the friction pair 10 opposite to the rotating ring.

На фиг.2 показан разрез по оси вала оборудования (насоса) с уплотнением торцовым гидравлически разгруженным. Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное содержит неподвижное кольцо пары трения 1, например, изготовленное из износостойкого и (или) антифрикционного материала, надетое на вращающийся вал 2 и установленное герметично с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения 3 (в виде манжеты специальной формы или кольца круглого сечения из эластичного упругого материала, например, резины) во фланец или корпус 4 оборудования. Неподвижное кольцо пары трения 1 дополнительно может быть зафиксировано от проворота штифтом 5. Сборочный узел надет на вал 2 и прижат к неподвижному кольцу пары трения 1. Сборочный узел содержит дистанционную упорную втулку 7, закрепленную на валу 2 с помощью, по меньшей мере, двух стопорных винтов 8, подвижную в осевом направлении обойму 9 с герметично установленным в нее вращающимся кольцом пары трения 10, прижатым своей рабочей поверхностью к рабочей поверхности неподвижного кольца пары трения 1 усилием сжатой волновой пружины 6. Обойма 9 и вращающееся кольцо пары трения 10 могут быть изготовлены как одно целое из одного и того же износостойкого и (или) антифрикционного материала. Обойма 9 надета на наружную поверхность дистанционной упорной втулки 7, Волновая пружина сжатия 6 помещена во внутреннюю полость обоймы 9, надета на вал 2 и размещена между торцом дистанционной упорной втулки 7 и торцом внутренней полости обоймы 9. Вторичные уплотнения сборочного узла 11 и 12 выполнены из эластомеров (в виде колец круглого сечения или манжет специальной формы из эластичного упругого материала, например, резины). Одно из вторичных уплотнений 11 сборочного узла установлено в канавке, выполненной на внутренней поверхности дистанционной упорной втулки 7 для обеспечения герметичности по валу 2. Другое вторичное уплотнение 12 сборочного узла установлено в канавке, выполненной на внутренней поверхности обоймы 9 (или на наружной поверхности дистанционной упорной втулки 7), обеспечивает герметичность внутренней полости этой обоймы. Передача пускового и (или) рабочего момента сопротивления вращению сборочного узла осуществляется посредством, по меньшей мере, двух стопорных винтов 8 и, по меньшей мере, одного поводка 13 (например, штифта). Один конец поводка 13 зафиксирован (например, с натягом) в осевом направлении в отверстие дистанционной упорной втулки 7, расположенном между стопорными винтами 8. Другой конец поводка 13 заходит в ответный паз (например, не сквозной - Исп.1, разрез А-А, или сквозной - Исп.2, разрез А-А), выполненный в обойме 9 со стороны противоположной вращающемуся кольцу пары трения 10.Figure 2 shows a section along the axis of the shaft of the equipment (pump) with a mechanical end seal hydraulically unloaded. The hydraulically unloaded mechanical seal contains a fixed ring of a friction pair 1, for example, made of wear-resistant and (or) anti-friction material, worn on a rotating shaft 2 and installed tightly with no turning by means of a secondary seal 3 (in the form of a special cuff or elastic ring elastic material, for example rubber) in the flange or body 4 of the equipment. The fixed ring of the friction pair 1 can additionally be fixed from twisting by the pin 5. The assembly is worn on the shaft 2 and pressed against the fixed ring of the friction pair 1. The assembly contains a remote thrust sleeve 7 mounted on the shaft 2 with at least two locking screws 8, an axially movable yoke 9 with a rotating ring of a friction pair 10 sealed therein, pressed by its working surface to the working surface of the stationary ring of a friction pair 1 by the force of a compressed wave spring 6. The yoke 9 and the rotating ring of the friction pair 10 can be made as a whole from the same wear-resistant and (or) anti-friction material. The cage 9 is worn on the outer surface of the remote thrust sleeve 7, the compression wave spring 6 is placed in the inner cavity of the cage 9, put on the shaft 2 and placed between the end face of the remote thrust sleeve 7 and the end face of the inner cavity of the cage 9. Secondary seals of the assembly 11 and 12 are made of elastomers (in the form of rings of circular cross-section or cuffs of a special form of elastic elastic material, for example, rubber). One of the secondary seals 11 of the assembly is installed in a groove made on the inner surface of the spacer sleeve 7 to ensure tightness on the shaft 2. Another secondary seal 12 of the assembly is installed in a groove made on the inner surface of the sleeve 9 (or on the outer surface of the spacer sleeve 7), ensures the tightness of the internal cavity of this clip. The starting and (or) working moment of resistance to rotation of the assembly is transmitted by at least two locking screws 8 and at least one lead 13 (for example, a pin). One end of the lead 13 is fixed (for example, with an interference fit) in the axial direction into the hole of the distance stop sleeve 7 located between the locking screws 8. The other end of the lead 13 extends into the return groove (for example, not through - Use 1, section AA, or through - Isp. 2, section AA), made in a ferrule 9 from the side of the friction pair 10 opposite to the rotating ring.

На фиг.3 показан разрез по оси вала оборудования (насоса) с уплотнением торцовым гидравлически разгруженным. Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное содержит неподвижное кольцо пары трения 1, например, изготовленное из износостойкого и (или) антифрикционного материала, надетое на вращающийся вал 2 и установленное герметично с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения 3 (в виде манжеты специальной формы или кольца круглого сечения из эластичного упругого материала, например, резины) во фланец или корпус 4 оборудования. Неподвижное кольцо пары трения 1 дополнительно может быть зафиксировано от проворота штифтом 5. Сборочный узел надет на вал 2 и прижат к неподвижному кольцу пары трения 1. Сборочный узел содержит дистанционную упорную втулку 7, закрепленную на валу 2 с помощью, по меньшей мере, двух стопорных винтов 8, подвижную в осевом направлении обойму 9 с герметично установленным в нее вращающимся кольцом пары трения 10, прижатым своей рабочей поверхностью к рабочей поверхности неподвижного кольца пары трения 1 усилием сжатой пружины 6. Обойма 9 и вращающееся кольцо пары трения 10 могут быть изготовлены как одно целое из одного и того же износостойкого и (или) антифрикционного материала. Обойма 9 надета на наружную поверхность дистанционной упорной втулки 7. Пружина сжатия 6 помещена во внутреннюю полость обоймы 9, надета на вал 2 и размещена между торцом дистанционной упорной втулки 7 и торцом внутренней полости обоймы 9. Вторичные уплотнения сборочного узла 11 и 12 выполнены из эластомеров (в виде колец круглого сечения или манжет специальной формы из эластичного упругого материала, например, резины). Одно из вторичных уплотнений 11 сборочного узла установлено в канавке, выполненной на внутренней поверхности дистанционной упорной втулки 7 для обеспечения герметичности по валу 2. Другое вторичное уплотнение 12 сборочного узла установлено в канавке, выполненной на внутренней поверхности обоймы 9 (или наружной поверхности дистанционной упорной втулки 7), обеспечивает герметичность внутренней полости этой обоймы. Передача пускового и (или) рабочего момента сопротивления вращению сборочного узла осуществляется посредством, по меньшей мере, двух стопорных винтов 8, выполняющих функцию поводков, их свободные концы входят в ответные сквозные отверстия в обойме 9 со стороны противоположной вращающемуся кольцу пары трения 10, пружина сжатия 6 выполнена с винтовыми цилиндрическими или коническими витками.Figure 3 shows a section along the axis of the shaft of the equipment (pump) with a mechanical end seal hydraulically unloaded. The hydraulically unloaded mechanical seal contains a fixed ring of a friction pair 1, for example, made of wear-resistant and (or) anti-friction material, worn on a rotating shaft 2 and installed tightly with no turning by means of a secondary seal 3 (in the form of a special cuff or elastic ring elastic material, for example rubber) in the flange or body 4 of the equipment. The fixed ring of the friction pair 1 can additionally be fixed from twisting by the pin 5. The assembly is worn on the shaft 2 and pressed against the fixed ring of the friction pair 1. The assembly contains a remote thrust sleeve 7 mounted on the shaft 2 with at least two locking screws 8, an axially movable yoke 9 with a rotating ring of a friction pair 10 sealed therein, pressed by its working surface to the working surface of the stationary ring of the friction pair 1 by the force of a compressed spring 6. The yoke 9 and the rotating I friction ring pair 10 may be integrally formed from one and the same wear and (or) of antifriction material. The cage 9 is worn on the outer surface of the distance thrust sleeve 7. The compression spring 6 is placed in the inner cavity of the cage 9, put on the shaft 2 and placed between the end of the remote thrust sleeve 7 and the end of the inner cavity of the cage 9. Secondary seals of the assembly 11 and 12 are made of elastomers (in the form of circular rings or cuffs of a special shape made of elastic elastic material, for example, rubber). One of the secondary seals 11 of the assembly is installed in a groove made on the inner surface of the distance stop sleeve 7 to ensure tightness on the shaft 2. Another secondary seal 12 of the assembly is installed in a groove made on the inner surface of the sleeve 9 (or the outer surface of the distance stop sleeve 7 ), ensures the tightness of the inner cavity of this clip. The starting and (or) working moment of resistance to rotation of the assembly is transmitted by means of at least two locking screws 8 that act as leashes, their free ends enter mating through holes in the cage 9 from the side of the friction pair 10 opposite to the rotating ring, compression spring 6 is made with helical cylindrical or conical turns.

На фиг.4 показан разрез по оси вала оборудования (насоса) с уплотнением торцовым гидравлически разгруженным. Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное содержит неподвижное кольцо пары трения 1, например, изготовленное из износостойкого и (или) антифрикционного материала, надетое на вращающийся вал 2 и установленное герметично с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения 3 (в виде манжеты специальной формы или кольца круглого сечения из эластичного упругого материала, например, резины) во фланец или корпус 4 оборудования. Сборочный узел надет на вал 2 и прижат к неподвижному кольцу пары трения 1. Сборочный узел содержит дистанционную упорную втулку 6, закрепленную на валу 2 с помощью, по меньшей мере, двух стопорных винтов 7, подвижную в осевом направлении обойму 8 с герметично установленным в нее с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения 3 (в виде манжеты специальной формы или кольца круглого сечения из эластичного упругого материала, например, резины) вращающимся кольцом пары трения 9, прижатым своей рабочей поверхностью к рабочей поверхности неподвижного кольца пары трения 1 усилием сжатых пружин 5, помещенных во внутреннюю полость обоймы 8 и размещенных между торцом дистанционной упорной втулки 6 и торцом внутренней полости обоймы 8. Обойма 8 и вращающееся кольцо пары трения 9 могут быть изготовлены как одно целое из одного и того же износостойкого и (или) антифрикционного материала. Обойма 8 надета на наружную поверхность дистанционной упорной втулки 6. Вторичные уплотнения сборочного узла 10 и 11 выполнены из эластомеров (в виде колец круглого сечения или манжет специальной формы из эластичного упругого материала, например, резины). Одно из вторичных уплотнений 10 сборочного узла установлено в канавке, выполненной на внутренней поверхности дистанционной упорной втулки 6 для обеспечения герметичности по валу 2. Другое вторичное уплотнение 11 сборочного узла установлено в канавке, выполненной на внутренней поверхности обоймы 8 (или наружной поверхности дистанционной упорной втулки 6), обеспечивая герметичность внутренней полости этой обоймы. Передача пускового и (или) рабочего момента сопротивления вращению сборочного узла осуществляется посредством, по меньшей мере, двух стопорных винтов 7, выполняющих функцию поводков, их свободные концы входят в ответные сквозные отверстия в обойме 8 со стороны противоположной вращающемуся кольцу пары трения 9. На торце внутренней полости обоймы 8 имеются отверстия, расположенные по окружности, в которые установлены пружины сжатия 5, выполненные с винтовыми цилиндрическими или коническими витками.Figure 4 shows a section along the axis of the shaft of the equipment (pump) with a mechanical end seal hydraulically unloaded. The hydraulically unloaded mechanical seal contains a fixed ring of a friction pair 1, for example, made of wear-resistant and (or) anti-friction material, worn on a rotating shaft 2 and installed tightly with no turning by means of a secondary seal 3 (in the form of a special cuff or elastic ring elastic material, for example rubber) in the flange or body 4 of the equipment. The assembly is worn on the shaft 2 and pressed against the stationary ring of the friction pair 1. The assembly includes a remote thrust sleeve 6 mounted on the shaft 2 with at least two locking screws 7, an axially movable yoke 8 with hermetically seated in it with no rotation by means of a secondary seal 3 (in the form of a cuff of a special shape or an o-ring made of elastic material, for example, rubber) with a rotating ring of a friction pair 9 pressed by its working surface to the working surface the stationary ring of the friction pair 1 by the force of the compressed springs 5, placed in the inner cavity of the cage 8 and placed between the end of the distance thrust sleeve 6 and the end of the inner cavity of the cage 8. The cage 8 and the rotating ring of the friction pair 9 can be made as a whole from the same wear-resistant and (or) anti-friction material. The clip 8 is worn on the outer surface of the spacer thrust sleeve 6. The secondary seals of the assembly 10 and 11 are made of elastomers (in the form of round rings or cuffs of a special shape made of elastic material, for example rubber). One of the secondary seals 10 of the assembly is installed in a groove made on the inner surface of the distance stop sleeve 6 to ensure tightness on the shaft 2. Another secondary seal 11 of the assembly is installed in a groove made on the inner surface of the sleeve 8 (or the outer surface of the distance stop sleeve 6 ), ensuring the tightness of the inner cavity of this clip. The starting and (or) working moment of resistance to rotation of the assembly is transmitted by means of at least two locking screws 7 that act as leashes, their free ends enter mating through holes in the cage 8 from the side of the friction pair 9 opposite to the rotating ring. At the end the inner cavity of the cage 8 has holes located around the circumference into which compression springs 5 are installed, made with helical cylindrical or conical turns.

Устройство работает следующим образом. При работе оборудования (насоса) рабочая среда под давлением подается в камеру уплотнения торцового гидравлически разгруженного (варианты). Тепло, образующееся в паре трения уплотнения торцового гидравлически разгруженного, отводится рабочей средой в результате ее циркуляции через камеру этого уплотнения. Передача пускового и (или) рабочего момента сопротивления вращению сборочного узла осуществляется посредством поводков и (или) стопорных винтов, которые могут выполнять функцию поводков, вынесенных за переделы внутренней полости обоймы. Герметичность уплотнения торцового гидравлически разгруженного обеспечивается кольцами пары трения и вторичными уплотнениями. Пружина сжатия (волновая пружина сжатия, винтовая цилиндрическая или коническая пружина сжатия или набор таких пружин) способствует отслеживанию биения стыка рабочих поверхностей колец пары трения и поглощению вибраций, возникающих при работе оборудования (насоса), при этом обеспечивается возможность осевого перемещения и угловой податливости обоймы. Начальное контактное давление на рабочих поверхностях колец пары трения создается усилием пружины сжатия, обеспечивая герметичность уплотнения при отсутствии избыточного давления рабочей среды. Избыточное давление рабочей среды в камере оборудования (насоса) дополнительно создает рабочее контактное давление между кольцами пары трения. Гидравлическая разгрузка уплотнения торцового позволяет применять его в оборудовании (насосе) при более высоком избыточном давлении рабочей среды, не превышая необходимого рабочего контактного давления в его паре трения.The device operates as follows. When the equipment (pump) is operating, the working medium under pressure is supplied to the seal chamber of the end-face hydraulically unloaded (options). The heat generated in the friction pair of the mechanical seal of the hydraulically unloaded, is removed by the working medium as a result of its circulation through the chamber of this seal. The starting and (or) working moment of resistance to rotation of the assembly unit is transmitted by means of leads and (or) locking screws, which can serve as leads that are carried out outside the inner cavity of the holder. The tightness of the hydraulic end-unloaded seal is provided by friction pair rings and secondary seals. A compression spring (compression wave spring, helical cylindrical or conical compression spring or a set of such springs) helps to track the runout of the joint of the working surfaces of the friction pair rings and the absorption of vibrations arising from the operation of the equipment (pump), while providing the possibility of axial movement and angular flexibility of the cage. The initial contact pressure on the working surfaces of the rings of the friction pair is created by the force of the compression spring, ensuring tightness of the seal in the absence of excess pressure of the working medium. Excessive pressure of the working medium in the chamber of the equipment (pump) additionally creates a working contact pressure between the rings of the friction pair. Hydraulic unloading of the mechanical seal allows it to be used in equipment (pump) at a higher overpressure of the working medium, not exceeding the required working contact pressure in its friction pair.

Claims

1. Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное, содержащее неподвижное кольцо пары трения, надетое на вал и установленное герметично с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения во фланец или корпус оборудования, дополнительно фиксируемое в нем штифтом, сборочный узел, надетый на вал и содержащий дистанционную упорную втулку, закрепленную на валу с помощью стопорных винтов, подвижную в осевом направлении обойму, в нее герметично установлено с отсутствием проворота вращающееся кольцо пары трения, прижатое своей рабочей поверхностью к рабочей поверхности неподвижного кольца пары трения за счет усилия пружины сжатия, надетой на вал, помещенной во внутреннюю полость обоймы и размещенной между торцом дистанционной упорной втулки и торцом внутренней полости обоймы, надетой на наружную поверхность дистанционной упорной втулки; на внутренней поверхности дистанционной упорной втулки выполнена канавка, в которую установлено вторичное уплотнение, обеспечивающее герметичность по валу, на внутренней поверхности обоймы выполнена канавка, в которую установлено вторичное уплотнение, обеспечивающее герметичность внутренней полости обоймы, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один поводок, один конец которого зафиксирован в радиальном направлении в отверстие дистанционной упорной втулки, расположенном между стопорными винтами и канавкой для вторичного уплотнения дистанционной упорной втулки, другой конец поводка заходит в ответный паз, выполненный в обойме со стороны, противоположной вращающемуся кольцу пары трения.1. Hydraulically unloaded mechanical seal, containing a fixed ring of a friction pair, put on the shaft and installed tightly with no rotation by means of a secondary seal in the flange or equipment case, additionally fixed in it with a pin, an assembly worn on the shaft and containing a remote thrust sleeve fixed on the shaft with locking screws, an axially movable yoke, a rotating ring of a friction pair, tightly pressed by its working surface to the working surface of the stationary ring of the friction pair due to the efforts of the compression spring worn on the shaft, placed in the inner cavity of the cage and placed between the end face of the distance thrust sleeve and the end of the inner cavity of the cage, worn on the outer surface of the distance thrust sleeve; a groove is made on the inner surface of the spacer thrust sleeve, into which a secondary seal is installed to ensure tightness along the shaft, a groove is made on the inner surface of the clip, into which a secondary seal is installed, which ensures tightness of the inner cavity of the cartridge, characterized in that it contains at least one a leash, one end of which is fixed in the radial direction into the hole of the remote thrust sleeve located between the locking screws and the groove for the secondary plotneniya remote stop sleeve, the other end of the leash enters the return groove formed in the holder on the side opposite the rotating ring of the friction pair.

2. Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное, содержащее неподвижное кольцо пары трения, надетое на вал и установленное герметично с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения во фланец или корпус оборудования, дополнительно фиксируемое в нем штифтом, сборочный узел, надетый на вал и содержащий дистанционную упорную втулку, закрепленную на валу с помощью стопорных винтов, подвижную в осевом направлении обойму, в нее герметично установлено с отсутствием проворота вращающееся кольцо пары трения, прижатое своей рабочей поверхностью к рабочей поверхности неподвижного кольца пары трения за счет усилия пружины сжатия, надетой на вал, помещенной во внутреннюю полость обоймы и размещенной между торцом дистанционной упорной втулки и торцом внутренней полости обоймы, надетой на наружную поверхность дистанционной упорной втулки; на внутренней поверхности дистанционной упорной втулки выполнена канавка, в которую установлено вторичное уплотнение, обеспечивающее герметичность по валу, на внутренней поверхности обоймы выполнена канавка, в которую установлено вторичное уплотнение, обеспечивающее герметичность внутренней полости обоймы, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один поводок, один конец которого зафиксирован в осевом направлении в отверстие дистанционной упорной втулки, расположенном между стопорными винтами, другой конец поводка заходит в ответный паз, выполненный в обойме со стороны, противоположной вращающемуся кольцу пары трения.2. Hydraulically unloaded mechanical seal, containing a fixed ring of a friction pair, put on the shaft and installed tightly with no rotation by means of a secondary seal in the flange or equipment case, additionally fixed in it with a pin, an assembly worn on the shaft and containing a remote thrust sleeve fixed on the shaft with locking screws, an axially movable yoke, a rotating ring of a friction pair, tightly pressed by its working surface to the working surface of the stationary ring of the friction pair due to the efforts of the compression spring worn on the shaft, placed in the inner cavity of the cage and placed between the end face of the distance thrust sleeve and the end of the inner cavity of the cage, worn on the outer surface of the distance thrust sleeve; a groove is made on the inner surface of the spacer thrust sleeve, into which a secondary seal is installed to ensure tightness along the shaft, a groove is made on the inner surface of the clip, into which a secondary seal is installed, which ensures tightness of the inner cavity of the cartridge, characterized in that it contains at least one a leash, one end of which is axially fixed in the hole of the distance stop sleeve located between the locking screws, the other end of the leash enters a reciprocal groove made in a ferrule from the side opposite to the rotating ring of the friction pair.

3. Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное, содержащее неподвижное кольцо пары трения, надетое на вал и установленное герметично с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения во фланец или корпус оборудования, сборочный узел, надетый на вал и содержащий дистанционную упорную втулку, закрепленную на валу с помощью стопорных винтов, подвижную в осевом направлении обойму, в нее герметично установлено с отсутствием проворота вращающееся кольцо пары трения, прижатое своей рабочей поверхностью к рабочей поверхности неподвижного кольца пары трения усилием пружины сжатия, надетой на вал, помещенной во внутреннюю полость обоймы и размещенной между торцом дистанционной упорной втулки и торцом внутренней полости обоймы, надетой на наружную поверхность дистанционной упорной втулки; на внутренней поверхности дистанционной упорной втулки выполнена канавка, в которую установлено вторичное уплотнение, обеспечивающее герметичность по валу, на внутренней поверхности обоймы выполнена канавка, в которую установлено вторичное уплотнение, обеспечивающее герметичность внутренней полости обоймы, отличающееся тем, что свободные концы стопорных винтов, выполняющих функцию поводков, входят в ответные сквозные отверстия в обойме со стороны, противоположной вращающемуся кольцу пары трения, пружина сжатия выполнена с винтовыми цилиндрическими или коническими витками.3. Hydraulically unloaded mechanical seal, containing a fixed ring of a friction pair, put on the shaft and installed tightly with no rotation by means of a secondary seal in the flange or equipment case, assembly assembly worn on the shaft and containing a remote thrust sleeve fixed to the shaft with locking screws axially movable cage, the rotating ring of the friction pair is sealed in it with the absence of rotation, it is pressed by its working surface to the working surface Vision friction ring pair of force of a compression spring placed over the shaft, placed in the internal cavity of the cage and arranged between the stop sleeve remote end and the end inside the cavity cage placed over the outer surface of the stop sleeve remote; a groove is made on the inner surface of the remote thrust sleeve, into which a secondary seal is installed, which ensures tightness on the shaft, a groove is made on the inner surface of the cage, in which a secondary seal is installed, which ensures the tightness of the inner cavity of the cage, characterized in that the free ends of the locking screws that perform the function leashes, enter mating through holes in the cage from the side opposite to the rotating ring of the friction pair, the compression spring is made with a screw and cylindrical or conical turns.

4. Уплотнение торцовое гидравлически разгруженное, содержащее неподвижное кольцо пары трения, надетое на вал и установленное герметично с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения во фланец или корпус оборудования, сборочный узел, надетый на вал и содержащий дистанционную упорную втулку, закрепленную на валу с помощью стопорных винтов, подвижную в осевом направлении обойму, в нее герметично установлено с отсутствием проворота посредством вторичного уплотнения вращающееся кольцо пары трения, прижатое своей рабочей поверхностью к рабочей поверхности неподвижного кольца пары трения усилием пружин сжатия, помещенных во внутреннюю полость обоймы и размещенных между торцом дистанционной упорной втулки и торцом внутренней полости обоймы, надетой на наружную поверхность дистанционной упорной втулки; на внутренней поверхности дистанционной упорной втулки выполнена канавка, в которую установлено вторичное уплотнение, обеспечивающее герметичность по валу, на внутренней поверхности обоймы выполнена канавка, в которую установлено вторичное уплотнение, обеспечивающее герметичность внутренней полости обоймы, отличающееся тем, что свободные концы стопорных винтов, выполняющих функцию поводков, входят в ответные сквозные отверстия в обойме со стороны, противоположной вращающемуся кольцу пары трения, на торце внутренней полости обоймы имеются отверстия, расположенные по окружности, в которые установлены пружины сжатия, выполненные с винтовыми цилиндрическими или коническими витками.

4. Hydraulically unloaded mechanical seal, containing a fixed ring of a friction pair, put on the shaft and installed tightly with no rotation by means of a secondary seal in the flange or equipment case, assembly assembly worn on the shaft and containing a remote thrust sleeve fixed to the shaft with locking screws axially movable cage, hermetically installed with no rotation by means of a secondary seal, the rotating ring of the friction pair, pressed against its working rotate proximity to the working surface of the stationary ring of the friction pair by the force of compression springs placed in the inner cavity of the cage and placed between the end face of the distance thrust sleeve and the end of the inner cavity of the cage worn on the outer surface of the distance thrust sleeve; a groove is made on the inner surface of the remote thrust sleeve, into which a secondary seal is installed, which provides tightness on the shaft, a groove is made on the inner surface of the cage, in which a secondary seal is installed, which ensures the tightness of the inner cavity of the cage, characterized in that the free ends of the locking screws that perform the function leads, enter into the through mating holes in the cage from the side opposite to the rotating ring of the friction pair, at the end of the inner cavity of the cage hav e openings arranged circumferentially, into which compression springs are installed, adapted cylindrical or conical helical coils.