RU199147U1 - SEAL BETWEEN ROTATING AND NON-ROTATING PARTS WITH FLOATING RING - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к уплотнениям и может быть использована в различных в различных областях техники для создания уплотнений для рабочих колес лопастных машин, например, центробежных насосов или уплотнений валов в нефтяной и химической промышленности.Целью полезной модели является устранение недостатков известного технического решения и повышение надежности.Поставленная цель достигается тем, что в невращающейся детали выполнен паз, а на наружном диаметре плавающего кольца выполнен выступ, входящий в паз, в котором выполнено сквозное отверстие, а штифт, установленный в неподвижной детали размещен в сквозном отверстии выступа.Уплотнение между вращающейся деталью 1 и невращающейся деталью 2 содержит кольцевую проточку 3 с упорным торцем 4, в которой размещено плавающее кольцо 5, установленное в проточке с радиальным зазором "Z", позволяющим кольцу перемещаться в радиальном направлении (в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали 1). Кольцо 5 образует кольцевой зазор "Z" с поверхностью вращающейся детали - что и является уплотняющим зазором, разделяющим полости Пи Пс разными давлениями при работе уплотнения в составе насоса, например. В крышке 6, закрывающей кольцо 5, выполнен паз 7, в котором размещен выступ 8, выполненными заодно целое с плавающим кольцом на наружном диаметре кольца. В выступе выполнено сквозное отверстие 9, а в корпусе выполнено отверстие 10, в котором установлен штифт 11 с диаметром меньшим, чем диаметр отверстия. Штифт насквозь пронизывает отверстие 9 и поэтому при контакте с отверстием 9 не оставляет вмятин в отверстии 9, позволяя кольцу 5 перемещаться. Крышка 6 закрывает штифт 11 и препятствует его выпадению. Размеры паза 7 выполнены таким, что позволяют кольцу 5 перемещаться в радиальном направлении - "плавать".Так как отверстие 9 под штифт 11 выполнено сквозным штифт 11 не может привести к заклиниванию плавающего кольца - это повышает надежность уплотнения по сравнению с известным техническим решением. Так как штифт от выпадения удерживается крышкой 6, его выпадение исключается, что также повышает надежность. При работе уплотнения на жидкой рабочей среде: в зазоре "Z" возникает подъемная сила, которая стремится сдвинуть кольцо 5 в радиальном направлении в такое положение, что трение кольца 5 о поверхность колеса 2 будет отсутствовать - то есть кольцо будет "плавать".2 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to seals and can be used in various fields of technology to create seals for impellers of vane machines, for example, centrifugal pumps or shaft seals in the oil and chemical industry. The purpose of the utility model is to eliminate the drawbacks of the known technical solution and improve reliability. This goal is achieved by the fact that a groove is made in the non-rotating part, and a protrusion is made on the outer diameter of the floating ring, which enters the groove in which a through hole is made, and the pin installed in the stationary part is located in the through hole of the protrusion. non-rotating part 2 contains an annular groove 3 with a stop end 4, in which a floating ring 5 is placed, installed in the groove with a radial clearance "Z", which allows the ring to move in the radial direction (in a plane perpendicular to the axis of rotation of the part 1). Ring 5 forms an annular gap "Z" with the surface of the rotating part - which is the sealing gap that separates the Pi Ps cavities with different pressures during the operation of a seal as part of a pump, for example. In the cover 6, covering the ring 5, a groove 7 is made, in which the protrusion 8 is located, made integrally with a floating ring on the outer diameter of the ring. A through hole 9 is made in the protrusion, and a hole 10 is made in the body, in which a pin 11 with a diameter smaller than the diameter of the hole is installed. The pin penetrates through the hole 9 and therefore, when it contacts the hole 9, does not leave dents in the hole 9, allowing the ring 5 to move. Cover 6 covers the pin 11 and prevents it from falling out. The dimensions of the groove 7 are made in such a way that allow the ring 5 to move in the radial direction - "float". Since the hole 9 for the pin 11 is made through the pin 11, it cannot lead to jamming of the floating ring - this increases the reliability of the seal in comparison with the known technical solution. Since the pin is kept from falling out by the cover 6, its falling out is excluded, which also increases reliability. When the seal operates on a liquid working medium: a lifting force arises in the gap "Z", which tends to move the ring 5 in the radial direction to such a position that there will be no friction of the ring 5 against the surface of the wheel 2 - that is, the ring will "float". .P. f-ly, 2 dwg

Description

Полезная модель относится к уплотнениям и может быть использована в различных в различных областях техники для создания уплотнений для рабочих колес лопастных машин, например, центробежных насосов или уплотнений валов в нефтяной и химической промышленности.The utility model relates to seals and can be used in various fields of technology to create seals for impellers of vane machines, for example, centrifugal pumps or shaft seals in the petroleum and chemical industries.

Известно щелевое уплотнение радиального зазора между вращающейся деталью (например, валом) и невращающейся деталью (например, корпусом), содержащее кольцевую проточку в корпусе с упорным торцем, в который упирается торец плавающего кольца, установленного в кольцевой проточке с возможностью радиального (в плоскости упорного торца) перемещения вслед за радиальными перемещениями вала как при сборке (когда ось вала не совпадает с осью отверстия в корпусе), так и при работе, когда вал прогибается, например, под действием различных нагрузок. При этом в кольце выполнен паз на торце, обращенном в сторону упорного торца невращающейся детали, а в этом пазу размещен штифт, запрессованный в корпус (см., например, книгу Марцинковский В.А. "Бесконтактные уплотнения роторных машин", М., Машиностроение, 1980 г., стр. 115, рис. 55).Known gap seal radial clearance between a rotating part (for example, a shaft) and a non-rotating part (for example, a housing), containing an annular groove in a housing with a thrust end, which abuts the end of a floating ring installed in the annular groove with the possibility of radial (in the plane of the thrust end ) displacement following the radial movements of the shaft both during assembly (when the axis of the shaft does not coincide with the axis of the hole in the housing) and during operation, when the shaft is deflected, for example, under the action of various loads. In this case, a groove is made in the ring at the end facing towards the thrust end of the non-rotating part, and in this groove there is a pin pressed into the body (see, for example, the book Martsinkovskiy V.A. "Non-contact seals of rotary machines", M., Mechanical Engineering , 1980, p. 115, fig. 55).

Известное техническое решение имеет ряд недостатков, обусловленных элементами, предотвращающими проворачивание плавающего кольца в направлении вращения детали (вала) при касании вала о внутреннюю поверхность отверстия плавающего кольца в момент начала работы уплотнения, когда кольцо еще не начало "плавать", то есть когда в зазоре еще нет жидкости, создающей подъемную силу, необходимую для "плавания" кольца. Этот недостаток обусловлен конструкцией "штифт+паз в кольце", а именно:The known technical solution has a number of disadvantages due to elements that prevent the floating ring from turning in the direction of rotation of the part (shaft) when the shaft touches the inner surface of the opening of the floating ring at the time of the start of the seal, when the ring has not yet begun to "float", that is, when in the gap there is still no fluid to create the lift necessary to "float" the ring. This disadvantage is due to the "pin + groove in the ring" design, namely:

а) штифт нередко создает вмятину в месте контакта со стенкой паза в кольце, что может привести в заклиниванию плавающего кольца в результате чего оно (кольцо) перестанет перемещаться в радиальном направлении - перестанет "плавать".a) the pin often creates a dent at the point of contact with the wall of the groove in the ring, which can lead to jamming of the floating ring, as a result of which it (the ring) will stop moving in the radial direction - it will stop "floating".

б) штифт может выпасть из отверстия в результате вибрации при работе и упереться в дно паза, выполненного у кольце - что также может привести к тому, что плавающее кольцо сдвинется и нарушится контакт торца плавающего кольца с упорным торцем корпуса - в результате чего уплотнения по торцу плавающего кольца не будет и функция уплотнения будет нарушена.b) the pin may fall out of the hole as a result of vibration during operation and rest against the bottom of the groove made at the ring - which can also lead to the floating ring moving and breaking the contact of the floating ring end with the thrust end of the body - as a result of which the seals on the end face there will be no floating ring and the function of the seal will be impaired.

Таким образом, известное уплотнение имеет низкую надежность.Thus, the known seal has low reliability.

Целью полезной модели является устранение недостатков известного технического решения и повышение надежности.The purpose of the utility model is to eliminate the shortcomings of the known technical solution and improve reliability.

Поставленная цель достигается тем, что в невращающейся детали выполнен паз, а на наружном диаметре плавающего кольца выполнен выступ, в котором выполнено сквозное отверстие, а штифт, установленный в невращающейся детали размещен в сквозном отверстии.This goal is achieved by the fact that a groove is made in the non-rotating part, and a protrusion is made on the outer diameter of the floating ring, in which a through hole is made, and the pin installed in the non-rotating part is placed in the through hole.

На фиг. 1 изображен продольный разрез уплотнения с плавающим кольцом, на фиг. 2 - разрез А-А, где:FIG. 1 shows a longitudinal section of a seal with a floating ring, FIG. 2 - section A-A, where:

1 - вращающаяся деталь, колесо1 - rotating part, wheel

2 - невращающаяся деталь, корпус2 - non-rotating part, body

3 - кольцевая проточка3 - annular groove

4 - упорный торец4 - thrust end

5 - плавающее кольцо5 - floating ring

6 - крышка6 - cover

7 - паз7 - groove

8 - выступ8 - ledge

9 - сквозное отверстие9 - through hole

10 - отверстие10 - hole

11 - штифт11 - pin

Z₁ Z₂ - зазорыZ ₁ Z ₂ - clearances

П₁, П₂ - полости.P ₁ , P ₂ - cavities.

Уплотнение между вращающейся деталью 1 (далее именуется колесо 1) и невращающейся деталью 2 (далее именуется корпус 2) содержит кольцевую проточку 3 с упорным торцем 4, в которой размещено плавающее кольцо 5, установленное в проточке с радиальным зазором "Z₁", позволяющим кольцу перемещаться в радиальном направлении (в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали 1). Кольцо 5 образует кольцевой зазор "Z₂" с поверхностью вращающейся детали - что и является уплотняющим зазором, разделяющим полости П₁ и П₂ с разными давлениями при работе уплотнения в составе насоса, например. В крышке 6, закрывающей кольцо 5, выполнен паз 7 (его удобнее выполнить в крышке, не усложняя корпуса), в котором размещен выступ 8, выполненный заодно целое с плавающим кольцом на наружном диаметре кольца. В выступе выполнено сквозное отверстие 9, а в корпусе выполнено отверстие 10, в котором установлен штифт 11 с диаметром меньшим, чем диаметр отверстия 9. Штифт насквозь пронизывает отверстие 9 и поэтому при контакте с отверстием 9 не оставляет вмятин в отверстии 9, позволяя кольцу 5 перемещаться. Крышка 6 закрывает штифт 11 и препятствует его выпадению. Размеры паза 7 выполнены такими, что позволяют кольцу 5 перемещаться в радиальном направлении - "плавать".The seal between the rotating part 1 (hereinafter referred to as the wheel 1) and the non-rotating part 2 (hereinafter referred to as the body 2) contains an annular groove 3 with a thrust end 4, in which a floating ring 5 is placed, installed in the groove with a radial clearance "Z ₁ ", allowing the ring move in the radial direction (in a plane perpendicular to the axis of rotation of part 1). Ring 5 forms an annular gap "Z ₂ " with the surface of the rotating part - which is the sealing gap separating the cavities P ₁ and P ₂ with different pressures during the operation of the seal as part of the pump, for example. In the cover 6, which covers the ring 5, a groove 7 is made (it is more convenient to make it in the cover, without complicating the body), in which the protrusion 8 is located, made integral with a floating ring on the outer diameter of the ring. A through hole 9 is made in the protrusion, and a hole 10 is made in the body, in which a pin 11 with a diameter smaller than the diameter of the hole 9 is installed. The pin penetrates hole 9 through and through and therefore does not leave dents in hole 9 in contact with hole 9, allowing ring 5 move. Cover 6 covers the pin 11 and prevents it from falling out. The dimensions of the groove 7 are made such that they allow the ring 5 to move in the radial direction - "float".

В момент начала вращения колеса 1 штифт 11 упирается в поверхность отверстия 9, препятствуя вращению кольца 5, но при этом позволяет кольцу перемещаться в радиальном направлении следя за перемещениями колеса 1 в радиальном направлении.At the moment the wheel 1 starts to rotate, the pin 11 abuts against the surface of the hole 9, preventing the ring 5 from rotating, but at the same time allows the ring to move in the radial direction following the movements of the wheel 1 in the radial direction.

Так как отверстие 9 под штифт 11 выполнено сквозным штифт 11 не может привести к заклиниванию плавающего кольца - это повышает надежность уплотнения по сравнению с известным техническим решением.Since the hole 9 for the pin 11 is made through the pin 11, it cannot lead to jamming of the floating ring - this increases the reliability of the seal in comparison with the known technical solution.

Так как штифт от выпадения удерживается крышкой 6, его выпадение исключается, что также повышает надежность.Since the pin is kept from falling out by the cover 6, its falling out is excluded, which also increases reliability.

При работе уплотнения на жидкой рабочей среде в зазоре "Z₂" возникает подъемная сила, которая стремится сдвинуть кольцо 5 в радиальном направлении в такое положение, что трение кольца 5 о поверхность колеса 2 будет отсутствовать - то есть кольцо будет "плавать".When the seal operates on a liquid working medium, a lifting force arises in the gap "Z ₂ ", which tends to move the ring 5 in the radial direction to such a position that there will be no friction of the ring 5 against the surface of the wheel 2 - that is, the ring will "float".

Claims (3)

1. Уплотнение между вращающейся и невращающейся деталями с плавающим кольцом, содержащее вращающуюся деталь, невращающуюся деталь с кольцевой проточкой, в которой выполнен упорный торец, размещенное в проточке с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вращающейся детали, плавающее кольцо, образующее щелевой уплотняющий зазор с вращающейся деталью, и штифт, установленный в невращающейся детали и препятствующий провороту плавающего кольца, отличающееся тем, что на наружном диаметре плавающего кольца за одно целое с ним выполнен выступ со сквозным отверстием с диаметром, большим, чем диаметр штифта, указанный штифт размещен в этом отверстии, а в невращающейся детали выполнен паз, в котором размещен выступ плавающего кольца.1. A seal between rotating and non-rotating parts with a floating ring, containing a rotating part, a non-rotating part with an annular groove, in which a thrust end is made, placed in the groove with the ability to move in a plane perpendicular to the axis of the rotating part, a floating ring forming a slotted sealing gap with a rotating part, and a pin installed in a non-rotating part and preventing the rotation of the floating ring, characterized in that a protrusion with a through hole with a diameter larger than the diameter of the pin is made on the outer diameter of the floating ring in one piece with it, the specified pin is placed in this hole , and a groove is made in the non-rotating part, in which the protrusion of the floating ring is located. 2. Уплотнение между вращающейся и невращающейся деталями с плавающим кольцом, отличающееся тем, что торец штифта закрыт крышкой.2. A seal between rotating and non-rotating parts with a floating ring, characterized in that the end of the pin is covered by a cover. 3. Уплотнение между вращающейся и невращающейся деталями с плавающим кольцом, отличающееся тем, что паз, в котором размещен выступ плавающего кольца выполнен в крышке.3. A seal between rotating and non-rotating parts with a floating ring, characterized in that the groove in which the protrusion of the floating ring is located is made in the cover.

Images