SU972168A1 - Inflatable collar seal - Google Patents

Description

(54) НАДУВНОЕ МАНЖЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ(54) INFLATABLE CANDY SEAL

1one

Изобретение относитс  к уплотнительной технике, а именно к надувным манжетным уплотнени м, преимущественно насосов , турбин, компрессоров.The invention relates to a sealing technique, namely, inflatable lip seals, mainly pumps, turbines, compressors.

Известно надувное манжетное уплотнение , у которого поджатие уплотн ющего элемента к валу осуществл етс  за счет подачи давлени  в окружающую уплоТнительный элемент эластичную камеру 1.An inflatable lip seal is known in which the compression of the sealing element to the shaft is effected by applying pressure to the elastic chamber 1 surrounding the sealing element.

Однако в известном устройстве при наличии избыточного давлени  снаружи манжеты и при отсутствии давлени  в эластичной камере происходит складывание манжеты вовнутрь эластичной камеры, что может привести , во-первых, к потере ею со временем первоначальных геометрических форм и, как следствие этого к ухудщению работоспособности и, во-вторых, в местах резких гибов может происходить растрескивание материала манжеты вследствие по влени  больших локальных напр жений, возникающих в местах гибов.However, in the known device, in the presence of overpressure outside the cuff and in the absence of pressure in the elastic chamber, the cuff is folded inside the elastic chamber, which may lead, firstly, to losing the original geometric shapes over time and, as a result, deterioration of performance and secondly, in places of sharp bends, cracking of the cuff material may occur due to the appearance of large local stresses that occur in places of bends.

Кроме того, при использовании таких устройств дл  уплотнени  валов не исключена возможность гофрообразовани  на рабочей поверхности манжеты при закрытии уплотнени  вследствие того, что рабоча  цилиндрическа  поверхность манжеты переходит с больщего диаметра на меньщий.In addition, when using such devices for sealing the shafts, the possibility of corrugation on the working surface of the cuff when closing the seal is not excluded due to the fact that the working cylindrical surface of the cuff moves from a larger diameter to a smaller one.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  надувное манжетное уплотнение вала, содержащее кольцевой упруго-эластичный элемент в виде стакана, закрепленный на корпусе, и образованную между ними полость, сообщенную с источником давлени  2.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is an inflatable lip seal shaft, containing an annular elastic-elastic element in the form of a glass, mounted on the housing, and formed between the cavity, communicated with the pressure source 2.

10ten

После сбрасывани  давлени  из камеры упруго-эластична  манжета должна вернутьс  в свое первоначально занимаемое положение . Однако силы трени , возникающие между взаимодействующими торцовыми поверхност ми корпуса с фланцами и манжеты , противодействуют возврату манжеты в первоначальное положение. В свою очередь, зависание манжеты в промежуточном положении , во-первых, может привести к потере со вре-м нем ее первоначальной геомет20 рии, и во-вторых, к уменьшению радиального зазора между подвижным валом и рабочей поверхностью манжеты, что может привести к износу рабочей поверхности при перемещении или вращении вала.After the pressure is released from the chamber, the elastic-elastic cuff should return to its original position. However, the friction forces arising between the interacting face surfaces of the body with flanges and the cuff, counteract the return of the cuff to its original position. In turn, the hang of the cuff in an intermediate position, firstly, can lead to loss of its initial geometry over time, and secondly, to a decrease in the radial gap between the movable shaft and the working surface of the cuff, which can lead to wear working surface when moving or rotating the shaft.

При срабатывании уплотнени  происходит выдавливание жидкости из объема между валом и рабочей поверхностью манжеты в полости, расположенные по обе стороны манжеты. Это обсто тельство ограничивает область применени  данного устройства, так как в основном по услови м работы маП1ИН с использованием таких устройств необходимо обеспечить выдавливание объема жидкости только в определенном направлении . Так, имеютс  определенные трудности при использовании этого устройства в качестве аварийного сто ночного уплотнени  дл  насосов АЭС, а также дл  насосов или компрессоров химической промышленности, перекачивающих агрессивные среды, так как по услови м работы этих изделий необходимо обеспечить выдавливание агрессивной жидкости или газа в полость, св занную с компенсатором объема. В противном случае при закрытии уплотнени  может произойти гидроудар или «скачок уплотнени  по газу, которые могут привести к разрушению конструкции и выбросу агрессивной среды в обслуживаемое помешение.When the seal is activated, the liquid is squeezed out of the volume between the shaft and the working surface of the cuff in the cavity, located on both sides of the cuff. This circumstance limits the scope of application of this device, since it is mainly due to the operating conditions of the MAP1IN using such devices that it is necessary to ensure the extrusion of the volume of liquid only in a certain direction. So, there are certain difficulties when using this device as an emergency stand for night seals for NPP pumps, as well as for pumps or compressors of the chemical industry pumping corrosive media, since under the conditions of operation of these products it is necessary to ensure the extrusion of corrosive liquid or gas into the cavity, associated with the volume compensator. Otherwise, when a seal is closed, a hydraulic shock or gas shock may occur, which can lead to structural failure and the release of a corrosive medium into the room space.

Кроме того, данна  конструкци , так же как и предыдущие, не уменьшает возможности гофрообразовани  на рабочей поверхности манжеты при срабатывании уплотнени .In addition, this design, as well as the previous ones, does not reduce the possibility of corrugation on the working surface of the cuff when a seal is triggered.

Все указанные недостатки снижают работоспособность уплотнени .All of these drawbacks reduce the performance of the seal.

Цель изобретени  - повышение надежности уплотнени .The purpose of the invention is to increase the reliability of compaction.

Указанна  цель достигаетс  тем, что поверхность основани  стакана, обрашенна  к корпусу, и его торцовые поверхности, а также контактирующа  с элементом поверхность корпуса выполнены коническими, причем конусность на торцовых поверхност х образована со стороны вала, а полость смещена в сторону меньшего диаметра.This goal is achieved by the fact that the surface of the base of the glass, trimmed to the body, and its end surfaces, as well as the surface of the body in contact with the element, are conical, with the taper on the end surfaces formed from the shaft side, and the cavity is shifted towards a smaller diameter.

Кроме того, поверхность элемента, обращенна  к валу, выполнена конической.In addition, the surface of the element facing the shaft is made conical.

На чертеже представлено предлагаемое манжетное уплотнение.The drawing shows the proposed lip seal.

Надувное манжетное уплотнение вала содержит кольцевой упруго-эластичный элемент 1 в виде стакана, установленный между перпендикул рными валу 2 фланцами 3 и закрепленный на корпусе 4, имеющем полость 5, сообщенную каналом 6 с источником давлени  (не показан). Поверхность 7 корпуса 4 и примыкающа  к ней поверхность 8 элемента 1 выполнены коническими . Торцовые поверхности 9 корпуса 4 и торцовые поверхности 10 и 11 элемента 1 также выполнены коническими, причем вершины 12 конусов направлены навстречу друг другу. Полость 5 выполнена на половине поверхности 7 корпуса 4, имеющей меньший диаметр . Поверхность 13 элемента 1, обращенна  к валу 2, может быть выполнена конической .The inflatable lip seal of the shaft comprises an annular elastic-elastic element 1 in the form of a cup, installed between the flanges 3 perpendicular to the shaft 2 and fixed to the housing 4 having a cavity 5, which is connected by a channel 6 with a pressure source (not shown). The surface 7 of the housing 4 and the adjoining surface 8 of the element 1 are conical. The end surfaces 9 of the casing 4 and the end surfaces 10 and 11 of the element 1 are also made conical, with the tops of the 12 cones directed towards each other. The cavity 5 is made on the half surface 7 of the housing 4 having a smaller diameter. The surface 13 of the element 1 facing the shaft 2 can be made conical.

Устройство работает следующи.м образом .The device works as follows.

Рабоча  среда, подаваема  под давлением по каналу 6 в полость 5, деформирует элемент 1, создава  уплотнение на поверхности вала 2. Благодар  выполнению поверхностей 7 корпуса 4 и 8 элемента 1 коническими и расположению полости 5 на половине поверхности 7 корпуса 4, имеющейThe working medium supplied under pressure through channel 6 into cavity 5 deforms element 1, creating a seal on the surface of shaft 2. By making surfaces 7 of body 4 and 8 of element 1 conical and positioning cavity 5 on half surface 7 of body 4, having

меньщий диаметр, уплотнение вала происходит сначала на меньшем диаметре элемента , обеспечива  выдавливание уплотн емой среды из кольцевого зазора между элементом 1 и вылом 2 в полость, св занную с компенсатором объема.the smaller diameter, the shaft seal first occurs at a smaller element diameter, providing extrusion of the sealable medium from the annular gap between element 1 and the breakthrough 2 into the cavity associated with the volume compensator.

Вследствие того, что торцовые поверхности 11 элемента 1 выполнены коническими , то между ними и фланцами 3 образуетс  клиновидный зазор, который при подаче давлени  в полость 5 исчезает, и элемент 1 раст гиваетс  в осевом направлении, уменьща  гофрообразование уплотн ющей поверхности манжеты.Due to the fact that the end surfaces 11 of the element 1 are tapered, a wedge-shaped gap is formed between them and the flanges 3, which, when pressure is applied to the cavity 5, disappears and the element 1 expands in the axial direction, reducing the corrugation of the sealing surface of the cuff.

При снижении давлени  рабочей среды, нодаваемой в полость 5, упруго-эластичный элемент 1 возвращаетс  в исходное положение , при этом торцовые конические поверхности 9 корпуса 4 и торцовые конические поверхности 10 эле.мента 1 обеспечивают возвращение элемента 1 в исходное состо ние без зависани  в промежуточном положении. Технико-экономическа  эффективностьWhen the pressure of the working medium in the cavity 5 decreases, the elastic-elastic element 1 returns to its original position, while the end conical surfaces 9 of the housing 4 and the end conical surfaces 10 of the element 1 ensure that the element 1 returns to its original state position Technical and economic efficiency

изобретени  состоит в повышении надежности уплотнени .invention consists in improving the reliability of compaction.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula 1- Надувное манжетное уплотнение вала, содержащее кольцевой упруго-эластичный элемент в виде стакана, закрепленный на корпусе, и образованную между ними полость , сообщенную с источником давлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени 1- An inflatable lip seal of the shaft, comprising an annular elastic-elastic element in the form of a glass, fixed to the housing, and a cavity formed between them, communicated with a pressure source, characterized in that, in order to increase надежности уплотнени , поверхность основани  стакана, обращенна  к корпусу, и его торцовые поверхности, а также контактирующа  с элементом поверхность корпуса выполнены коническими, причем конусность на торцовых поверхност х образована со стороны вала, а полость смещена в сторону меньшего диаметра.the reliability of the seal, the base surface of the cup, facing the body, and its end surfaces, as well as the surface of the body contacting the element, are conical, with taper on the end surfaces formed from the shaft side and the cavity is displaced towards a smaller diameter. 2. Уплотнение по п. 1, отличающеес  тем, что поверхность элемента, обращенна  к валу, выполнена конической.2. A seal according to claim 1, characterized in that the surface of the element facing the shaft is conical. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Патент Франции № 2159056, кл. F 16 J 15/00, опублик. 1971.1.Patent of France No. 2159056, cl. F 16 J 15/00, published 1971. 2.Авторское свидетельство СССР2. USSR author's certificate № 365506, кл. F 16 J 15/46, 1968 (прототип ) .No. 365506, cl. F 16 J 15/46, 1968 (prototype).