RU2444664C1 - Floating seal - Google Patents
Floating seal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444664C1 RU2444664C1 RU2010137947/06A RU2010137947A RU2444664C1 RU 2444664 C1 RU2444664 C1 RU 2444664C1 RU 2010137947/06 A RU2010137947/06 A RU 2010137947/06A RU 2010137947 A RU2010137947 A RU 2010137947A RU 2444664 C1 RU2444664 C1 RU 2444664C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- floating
- seal
- housing
- sealing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к плавающим уплотнениям, и может быть использовано для герметизации вращающихся валов компрессоров, газовых и паровых турбин, насосов и других роторных центробежных машин.The invention relates to a sealing technique, in particular to floating seals, and can be used to seal the rotating shafts of compressors, gas and steam turbines, pumps and other rotary centrifugal machines.
Известно плавающее уплотнение вращающегося вала, включающее корпус, через который проходит вращающийся вал, на котором с уплотнительным зазором установлено внутреннее уплотнительное плавающее кольцо и наружное уплотнительное плавающее кольцо с зафиксированными в нем опорными самоустанавливающимися демпферными колодками [патент РФ на изобретение №2303731, F16J 15/34, 2006], прототип.A floating rotary shaft seal is known, including a housing through which a rotary shaft passes, on which an internal sealing floating ring and an external sealing floating ring with support self-installing damper pads fixed in it are installed [patent of the Russian Federation for the invention No. 2303731, F16J 15/34 , 2006], a prototype.
Демпфирующие свойства такого уплотнения не обеспечивают эффективного гашения вибраций, а недостаточная жесткость не гарантирует отстройки от резонансных колебаний в широком диапазоне, что создает угрозу протечек масла в полость, например, компрессора, и не обеспечивает достаточной надежности машины.The damping properties of such a seal do not provide effective damping of vibrations, and insufficient rigidity does not guarantee detuning from resonance vibrations in a wide range, which creates a risk of oil leakage into the cavity, for example, of a compressor, and does not provide sufficient reliability of the machine.
Таким образом, техническая задача, на которую направлено настоящее изобретение, состоит в создании уплотнения повышенной жесткости с возможностью отстройки от резонансных колебаний в широком диапазоне и с улучшенными демпфирующими свойствами. Использование предлагаемого технического решения обеспечивает снижение протечек масла в полость, в частности, компрессора и повышает его надежность.Thus, the technical problem to which the present invention is directed is to create a seal of increased rigidity with the ability to tune away from resonant vibrations in a wide range and with improved damping properties. The use of the proposed technical solution ensures the reduction of oil leaks into the cavity, in particular, of the compressor and increases its reliability.
Данная техническая задача решается за счет создания плавающего уплотнения вращающегося вала, которое, как и прототип, включает корпус, через который проходит вращающийся вал, на котором с уплотнительным зазором установлено внутреннее уплотнительное плавающее кольцо и наружное уплотнительное плавающее кольцо с зафиксированными в нем опорными самоустанавливающимися демпферными колодками, но в котором в отличие от прототипа, наружная поверхность внутреннего плавающего уплотнительного кольца выполнена рельефной, наружное плавающее уплотнительное кольцо зафиксировано от проворота относительно корпуса, благодаря наличию винтов-стопоров, фиксирующих демпферные колодки в наружном плавающем уплотнительном кольце, по крайней мере, один из которых обеспечивает фиксацию самого кольца от проворота относительно корпуса уплотнения за счет удлиненной головки, по крайней мере, у одного такого винта-стопора; на наружной поверхности наружного плавающего уплотнительного кольца и на внутренней поверхности корпуса выполнены выступы, смещенные относительно друг друга и имеющие возможность перемещения относительно друг друга в окружном направлении, между наружным плавающим уплотнительным кольцом и корпусом установлено добавочное упругое кольцо, причем в наружном уплотнительном плавающем кольце выполнен канал, соединяющий зону расположения демпфирующей пленки, примыкающую к наружной поверхности демпфирующей колодки, с зазором между наружным плавающим уплотнительным кольцом и корпусом уплотнения, кроме того, в наружную поверхность наружного плавающего уплотнительного кольца встроено эластичное кольцо, выполненное, например, из резины, а к наружной поверхности корпуса уплотнения примыкает кольцо из жесткого материала, например, из фторопласта, выполненное с продольным разрезом.This technical problem is solved by creating a floating seal of the rotating shaft, which, like the prototype, includes a housing through which the rotating shaft passes, on which, with the sealing gap, an internal sealing floating ring and an external sealing floating ring with fixed support self-installing damper pads fixed in it , but in which, unlike the prototype, the outer surface of the inner floating o-ring is embossed, the outer floating unitary enterprise the locking ring is fixed against rotation relative to the housing, due to the presence of stop screws fixing the damper pads in the outer floating sealing ring, at least one of which secures the ring itself from rotating against the sealing housing due to the elongated head of at least one such a locking screw; On the outer surface of the outer floating o-ring and on the inner surface of the housing, protrusions are made that are offset relative to each other and can move relative to each other in the circumferential direction, an additional elastic ring is installed between the outer floating o-ring and the housing, and a channel is made in the outer o-ring connecting the zone of location of the damping film adjacent to the outer surface of the damping pad, with a gap between the outer m with a floating o-ring and seal housing, in addition, an elastic ring made of, for example, rubber is embedded in the outer surface of the outer floating o-ring, and a ring of rigid material, for example, fluoroplastic, made with a longitudinal section is adjacent to the outer surface of the seal body .
Существенными признаками, по которым изобретение отличается от прототипа, является следующее:The essential features by which the invention differs from the prototype is the following:
- наружная поверхность внутреннего плавающего уплотнительного кольца выполнена рельефной, что улучшает теплоотвод от кольца, способствует снижению вязкости в зазоре, за счет чего сводится к минимуму расход протечек в масло-газовую полость;- the outer surface of the inner floating o-ring is embossed, which improves heat dissipation from the ring, helps to reduce the viscosity in the gap, which minimizes the leakage rate into the oil-gas cavity;
- по крайней мере, один винт-стопор дополнительно обеспечивает фиксацию наружного плавающего уплотнительного кольца от проворота относительно корпуса, обеспечивая монолитность всей конструкции уплотнения, что значительно упрощает его демонтаж;- at least one screw-stopper additionally provides fixation of the outer floating sealing ring from rotation relative to the housing, ensuring the integrity of the entire seal structure, which greatly simplifies its dismantling;
- между наружным плавающим уплотнительным кольцом и корпусом установлено добавочное упругое кольцо, которое является механическим демпфером, повышающим жесткость уплотнения. Сущность использования данного добавочного кольца состоит в том, что в процессе работы данное кольцо поочередно контактирует своей наружной и внутренней поверхностями с выступами на наружной поверхности наружного плавающего уплотнительного кольца и на внутренней поверхности корпуса, соответственно. Сечение добавочного кольца рассчитано таким образом, что при воздействии на наружное плавающее уплотнительное кольцо нагрузки, превышающей силу его прижатия к крышке компрессора, добавочное кольцо прогибается в пределах зазора между наружным плавающим уплотнительным кольцом и корпусом уплотнения. При этом со стороны добавочного кольца возникает сила реакции, действующая на наружное плавающее уплотнительное кольцо и направленная в сторону, противоположную его смещению;- between the outer floating sealing ring and the casing an additional elastic ring is installed, which is a mechanical damper that increases the rigidity of the seal. The essence of using this additional ring is that during operation, this ring alternately contacts its outer and inner surfaces with the protrusions on the outer surface of the outer floating o-ring and on the inner surface of the housing, respectively. The cross-section of the auxiliary ring is designed in such a way that when the external floating sealing ring is subjected to a load exceeding the force of its pressing against the compressor cover, the additional ring bends within the gap between the external floating sealing ring and the seal body. In this case, from the side of the additional ring there arises a reaction force acting on the outer floating sealing ring and directed in the direction opposite to its displacement;
- в наружном уплотнительном плавающем кольце выполнен канал, соединяющий зону расположения демпфирующей пленки, примыкающую к наружной поверхности демпферной колодки, с зазором между наружным уплотнительным плавающим кольцом и корпусом уплотнения. От демпферных колодок из зоны расположения демпфирующей пленки производится отбор масла в зазор между наружным плавающим уплотнительным кольцом и корпусом уплотнения. Масло, находящееся в этом зазоре, является гидравлическим демпфером при воздействии нагрузки на наружное плавающее уплотнительное кольцо, что также улучшает демпфирующие свойства уплотнения и повышает его жесткость;- a channel is made in the outer sealing floating ring connecting the damping film location zone adjacent to the outer surface of the damper pad with a gap between the outer floating floating ring and the seal body. From the damper pads from the area of the damping film, oil is taken into the gap between the outer floating o-ring and the seal housing. The oil in this gap is a hydraulic damper when exposed to a load on the outer floating o-ring, which also improves the damping properties of the seal and increases its rigidity;
- в наружную поверхность наружного плавающего уплотнительного кольца встроено эластичное кольцо, а к наружной поверхности корпуса уплотнения примыкает кольцо из жесткого материала. Наличие эластичного кольца, в частности, резинового, и жесткого кольца из фторопласта способствует надежному удержанию масла в образовавшейся демпфирующей полости, при этом кольцо из жесткого материала имеет продольный разрез, обеспечивающий приток масла для охлаждения колец, что благоприятно влияет на обеспечение надежности уплотнения.- an elastic ring is built into the outer surface of the outer floating o-ring, and a ring of rigid material is adjacent to the outer surface of the seal housing. The presence of an elastic ring, in particular, a rubber one, and a rigid ring made of fluoroplastic contribute to the reliable retention of oil in the resulting damping cavity, while the ring of rigid material has a longitudinal section, which provides oil flow for cooling the rings, which favorably affects the reliability of the seal.
Весь комплекс перечисленных выше существенных признаков, в сравнении с прототипом, является необходимым и достаточным для решения поставленных технических задач, а именно, для создания удобного в работе надежного уплотнения повышенной жесткости с улучшенными демпфирующими свойствами.The whole complex of the essential features listed above, in comparison with the prototype, is necessary and sufficient to solve the technical problems posed, namely, to create an easy-to-use reliable seal of increased stiffness with improved damping properties.
Изобретение поясняется чертежами примера его конкретного осуществления.The invention is illustrated by drawings of an example of its specific implementation.
На фиг.1 изображен продольный разрез уплотнения вращающегося вала компрессора.Figure 1 shows a longitudinal section of the seal of the rotating shaft of the compressor.
На фиг.2 дан разрез по А-А фиг.1.Figure 2 is a section along aa of figure 1.
На фиг.3 дано схематическое изображение расположения выступов на наружной поверхности наружного плавающего уплотнительного кольца и выступов на внутренней поверхности корпуса уплотнения.Figure 3 shows a schematic representation of the location of the protrusions on the outer surface of the outer floating o-ring and the protrusions on the inner surface of the seal housing.
Уплотнение вращающегося вала компрессора состоит из корпуса 1, фиг.1, внутреннего плавающего уплотнительного кольца типа «масло-газ» 2 с рельефной наружной поверхностью, обеспечивающего минимальное проникновение масла в полость компрессора; наружного плавающего уплотнительного кольца 3 с шестью опорными демпферными колодками 4, которые обеспечивают центрирование кольца относительно оси вращения ротора, а также обеспечивают его динамическую устойчивость. Колодки 4 в кольце 3 фиксируются от проворота винтами-стопорами 5, 6, фиг.2, причем диаметрально противоположно размещенные винты-стопоры 6 фиксируют кольцо 3 от проворота относительно корпуса 1, благодаря наличию у винта-стопора 6 удлиненной головки. Между наружным плавающим уплотнительным кольцом 3 и корпусом 1 установлено добавочное упругое кольцо 7, являющееся механическим демпфером, повышающим жесткость уплотнения. На наружной поверхности наружного уплотнительного плавающего кольца 3 и на внутренней поверхности корпуса 1 предусмотрены выступы 8, 9, соответственно, смещенные относительно друг друга в окружном направлении (фиг.3). В наружном плавающем уплотнительном кольце 3 выполнен канал 10, соединяющий зону расположения демпфирующей пленки, примыкающую к наружной поверхности демпферной колодки 4, с зазором 11 между наружным плавающим уплотнительным кольцом 3 и корпусом уплотнения 1, а также крышкой корпуса компрессора 12. Масло в данном зазоре является гидравлическим демпфером при нагрузке на наружное плавающее кольцо 3. Масло удерживается в зазоре 11 за счет торцовой поверхности наружного плавающего уплотнительного кольца 3, резинового кольца 13 и фторопластового кольца 14. Фторопластовое кольцо 14 имеет продольный разрез 15, обеспечивающий проток масла для охлаждения колец.The seal of the rotating shaft of the compressor consists of a
Уплотнение работает следующим образом.Sealing works as follows.
Масло из корпуса компрессора через отверстия в корпусе 1 уплотнения подается под давлением в полость между внутренним 2, наружным 3 плавающими уплотнительными кольцами. Далее часть масла дросселируется через внутреннее уплотнительное плавающее кольцо 2 в масло - газовую полость, другая же часть масла дросселируется через отверстия в наружном плавающем уплотнительном кольце 3 на слив в маслобак. При этом масло поступает из зоны расположения демпфирующей пленки, примыкающей к наружной поверхности демпферных колодок 4, установленных в наружном уплотнительном плавающем кольце 3, в зазор между наружным уплотнительным плавающим кольцом 3 и корпусом 1 уплотнения, а также крышкой корпуса компрессора 12.Oil from the compressor housing through the holes in the
Claims (5)
на наружной поверхности наружного уплотнительного плавающего кольца и на внутренней поверхности корпуса выполнены выступы, смещенные относительно друг друга в окружном направлении, между наружным уплотнительным плавающим кольцом и корпусом установлено добавочное упругое кольцо, при этом в наружном плавающем уплотнительном кольце выполнен канал, соединяющий зону расположения демпфирующей пленки, примыкающую к наружной поверхности демпферной колодки, с зазором между наружным уплотнительным плавающим кольцом и корпусом уплотнения.1. A floating seal of a rotating shaft, comprising a housing through which a rotating shaft passes, on which an internal sealing floating ring and an external sealing floating ring with support self-aligning damper pads fixed therein are installed, characterized in that the outer surface of the internal sealing floating ring made in relief, the damper pads are fixed in the outer floating sealing ring with stop screws, at least D, one of which provides fixation of the ring against rotation relative to the seal housing;
On the outer surface of the outer sealing floating ring and on the inner surface of the housing, protrusions are made that are offset relative to each other in the circumferential direction, an additional elastic ring is installed between the outer sealing floating ring and the housing, while a channel connecting the damping film location zone is made in the outer floating sealing ring adjacent to the outer surface of the damper pad, with a gap between the outer sealing floating ring and the seal housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010137947/06A RU2444664C1 (en) | 2010-09-13 | 2010-09-13 | Floating seal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010137947/06A RU2444664C1 (en) | 2010-09-13 | 2010-09-13 | Floating seal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2444664C1 true RU2444664C1 (en) | 2012-03-10 |
Family
ID=46029111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010137947/06A RU2444664C1 (en) | 2010-09-13 | 2010-09-13 | Floating seal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2444664C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104441248A (en) * | 2014-12-05 | 2015-03-25 | 沈阳工业大学 | Riding wheel device of concrete stirring vehicle |
CN107588199A (en) * | 2016-07-07 | 2018-01-16 | 哈尔滨盛迪电力设备有限公司 | adjustable magnetic floating oil mist sealing device |
CN110206873A (en) * | 2019-07-05 | 2019-09-06 | 哈尔滨鼎之蓝科技有限公司 | A kind of oil enveloping structure of accelerator of wind power generator gear-box |
CN113494610A (en) * | 2021-07-08 | 2021-10-12 | 西华大学 | Floating ring structure with damping support and mechanical sealing device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1010369A1 (en) * | 1982-03-01 | 1983-04-07 | Дзержинский филиал Научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения | Rotary shaft end seal |
DE3329034A1 (en) * | 1983-08-11 | 1985-02-28 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 4200 Oberhausen | LIQUID-LOCKED SHAFT SEAL WITH REDUCED SLEEVE TEMPERATURE |
SU1399555A1 (en) * | 1984-04-05 | 1988-05-30 | Нальчикский Машиностроительный Завод | End-face seal |
RU2170864C1 (en) * | 2000-12-21 | 2001-07-20 | Бородко Александр Евгеньевич | Face sealing of rotating shaft |
RU2303731C1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-07-27 | Васыль Сигизмундовыч Марцынковський | Rotary shaft seal |
-
2010
- 2010-09-13 RU RU2010137947/06A patent/RU2444664C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1010369A1 (en) * | 1982-03-01 | 1983-04-07 | Дзержинский филиал Научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения | Rotary shaft end seal |
DE3329034A1 (en) * | 1983-08-11 | 1985-02-28 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 4200 Oberhausen | LIQUID-LOCKED SHAFT SEAL WITH REDUCED SLEEVE TEMPERATURE |
SU1399555A1 (en) * | 1984-04-05 | 1988-05-30 | Нальчикский Машиностроительный Завод | End-face seal |
RU2170864C1 (en) * | 2000-12-21 | 2001-07-20 | Бородко Александр Евгеньевич | Face sealing of rotating shaft |
RU2303731C1 (en) * | 2005-10-26 | 2007-07-27 | Васыль Сигизмундовыч Марцынковський | Rotary shaft seal |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104441248A (en) * | 2014-12-05 | 2015-03-25 | 沈阳工业大学 | Riding wheel device of concrete stirring vehicle |
CN107588199A (en) * | 2016-07-07 | 2018-01-16 | 哈尔滨盛迪电力设备有限公司 | adjustable magnetic floating oil mist sealing device |
CN107588199B (en) * | 2016-07-07 | 2024-04-16 | 哈尔滨盛迪电力设备有限公司 | Adjustable magnetic floating oil mist sealing device |
CN110206873A (en) * | 2019-07-05 | 2019-09-06 | 哈尔滨鼎之蓝科技有限公司 | A kind of oil enveloping structure of accelerator of wind power generator gear-box |
CN113494610A (en) * | 2021-07-08 | 2021-10-12 | 西华大学 | Floating ring structure with damping support and mechanical sealing device |
CN113494610B (en) * | 2021-07-08 | 2023-06-27 | 西华大学 | Floating ring structure with damping support and mechanical sealing device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2444664C1 (en) | Floating seal | |
RU2443909C1 (en) | Bladed machine with improved compensating piston seal | |
CN101087969B (en) | Device for sealing a space between first and second components | |
BRPI0911274B1 (en) | internally pressurized seal assembly | |
RU2465463C2 (en) | Screw compressor with fluid medium injection | |
CN104755817A (en) | Piston ring | |
KR102468017B1 (en) | Axially split pump | |
JP2009222186A (en) | Rotary machine and additionally arranged ring | |
CN109630458A (en) | Stationary seal ring, moving sealing ring and sealing device and turbine pump | |
KR102346413B1 (en) | sliding parts | |
JP5225675B2 (en) | Mechanical seal device | |
RU2398975C2 (en) | Unit of journal plain bearing | |
US20150176712A1 (en) | Electrical corrosion resistant mechanical seal | |
JP5631182B2 (en) | Gas turbine seal structure | |
JP4885253B2 (en) | Fluid machinery | |
US20160116071A1 (en) | Refrigerant compressor shaft seal | |
CN205779690U (en) | Scroll compressor having a plurality of scroll members | |
CN205978469U (en) | Mechanical sealing part | |
RU2368535C1 (en) | Sealing of propeller shaft | |
RU2303731C1 (en) | Rotary shaft seal | |
US6749411B1 (en) | Rotary vane hydraulic power device | |
CN209724769U (en) | Nuclear power plant's feed pump shaft seal apparatus | |
RU25210U1 (en) | SEALING DEVICE | |
KR20110041887A (en) | Bearing unit | |
KR20180107943A (en) | Structure for oil seal |