RU198363U1

RU198363U1 - Sealing device for pumping abrasive and chemical liquids

Info

Publication number: RU198363U1
Application number: RU2020100782U
Authority: RU
Inventors: Денис Евгеньевич Кормильцев; Андрей Владимирович Дяшкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромРезерв"
Priority date: 2020-01-09
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2020-07-02

Abstract

Полезная модель относится к уплотнительной технике, в частности к насосам и агрегатам для герметизации подвижных и неподвижных соединений, работающих при повышенных давлениях и химически агрессивных средах.The utility model relates to a sealing technique, in particular to pumps and assemblies for sealing movable and fixed joints operating at elevated pressures and chemically aggressive environments.

Уплотнительное устройство насосов для перекачивания абразивных и химических жидкостей, содержащее пакет рабочих манжет с имеющими уплотняющую и опорную поверхности пружинными язычками, с центральным выступом переменной толщины и соответствующую ему канавку на противоположном торце, нажимную опору и опорное кольцо, модуль упругости материала нажимных опор и опорных колец равен или больше соответствующего показателя материала рабочих манжет, средство для подачи смазки, отличающееся тем, что пакет рабочих манжет выполнен из последовательно проклеенных между собой по диаметру центрального выступа и соответствующей ему канавки на противоположном торце манжет, одна из крайних манжет пакета склеена по диаметру канавки с выступом нажимной опоры, опорное кольцо выполнено цельнокроеным, на наружной и внутренней поверхностях которого выполнены кольцевые проточки, сообщающиеся между собой радиальными отверстиями, при этом со стороны примыкающий к рабочей манжете торец имеет канавку и скошенные наружу поверхности по бокам, углы наклона которых равны или меньше соответствующих углов опорных поверхностей пружинных язычков рабочих манжет в их свободном состоянии, канавка опорного кольца по диаметру склеена с центральным выступом манжеты, средства для подачи смазки сообщаются с кольцевыми проточками опорного кольца, нажимная опора и опорное кольцо выполнены из полимерного материала.A sealing device for pumps for pumping abrasive and chemical liquids, containing a package of working cuffs with spring tongues having a sealing and supporting surface, with a central protrusion of variable thickness and its corresponding groove on the opposite end, a pressure support and a support ring, the elastic modulus of the material of the pressure supports and support rings equal to or greater than the corresponding indicator of the material of the working cuffs, a means for supplying lubricant, characterized in that the package of working cuffs is made of consecutively glued together along the diameter of the central protrusion and the corresponding groove on the opposite end of the cuffs, one of the outer cuffs of the package is glued along the diameter of the groove with the protrusion of the pressure support, the support ring is made of one-piece cut, on the outer and inner surfaces of which are made annular grooves communicating with each other by radial holes, while on the side adjacent to the working cuff, the end face has a groove and beveled planks the surface on the sides, the inclination angles of which are equal to or less than the corresponding angles of the supporting surfaces of the spring tongues of the working cuffs in their free state, the groove of the support ring is glued in diameter with the central protrusion of the cuff, the lubricant supply means communicate with the annular grooves of the support ring, the pressure support and the support the ring is made of polymer material.

Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик уплотнительного устройства для перекачивания абразивных и химических жидкостей в насосах с консольным расположением охлаждающего отверстия в сальниковой камере.

EFFECT: improved operational characteristics of a sealing device for pumping abrasive and chemical liquids in pumps with a cantilever arrangement of a cooling hole in a stuffing box.

Description

Известно уплотнительное устройство для цилиндрических пар гидропневмомашин, содержащее манжеты с имеющими уплотняющую и опорную поверхности пружинными язычками, с центральным выступом переменной толщины, а также опорное кольцо, имеющее паз, взаимодействующий с вершиной центрального выступа, при этом отличающееся тем, что манжета снабжена оппозитно расположенными дополнительными пружинными язычками с уплотняющей и опорной поверхностями и центральным выступом, при этом опорные поверхности каждой стороны сопрягаются между собой криволинейной плоскостью в виде кольцевого желобка, внутренние диаметры которых равны соответственно наибольшему и наименьшему диаметрам центральных выступов у их основания, а устройство снабжено клиновидными в сечении верхним и нижним кольцевыми упорами, помещенными в зазоры между опорными поверхностями язычков, при этом наклонные стороны упоров сопряжены между собой радиусами, взаимодействующими с упомянутыми криволинейными плоскостями манжеты, а углы наклона указанных сторон меньше соответствующих углов опорных поверхностей язычков в свободном состоянии манжеты. (Патент РФ №2194898, опубл. 20.12.2002).A sealing device is known for cylindrical pairs of hydropneumatic machines, comprising cuffs with spring tongues having a sealing and abutment surface, with a central protrusion of variable thickness, and a support ring having a groove interacting with the apex of the central protrusion, wherein the cuff is provided with oppositely located additional spring tongues with sealing and supporting surfaces and a central protrusion, while the supporting surfaces of each side are interconnected by a curved plane in the form of an annular groove, the inner diameters of which are equal to the largest and smallest diameters of the central protrusions at their base, and the device is equipped with wedge-shaped upper and lower annular stops placed in the gaps between the supporting surfaces of the tongues, while the inclined sides of the stops are interconnected by radii interacting with the curved planes of the cuff, and the angles of inclination the involved sides are smaller than the corresponding angles of the supporting surfaces of the reeds in the free state of the cuff. (RF patent No. 2194898, publ. 12/20/2002).

Известно уплотнительное устройство для цилиндрических пар гидропневмомашин, содержащее пакет манжет с имеющими уплотняющую и опорную поверхности пружинными язычками, с центральным выступом переменной толщины и соответствующую ему канавку на противоположном торце, а также нажимное кольцо, взаимодействующее с тыльной частью крайней манжеты, и опорное кольцо, имеющее паз, взаимодействующий с вершиной центрального выступа, отличающееся тем, что пакет манжет сформирован из двух частей таким образом, что центральные выступы каждой части направлены в противоположные стороны, между частями помещено нажимное кольцо, выполненное в виде двух оппозитно расположенных центральных выступов, сопряженных с клиновидными, расширяющимися по мере удаления от оси центральных выступов, опорами, внешние стороны которых образуют цилиндрические поверхности, контактирующие с цилиндрической парой, углы наклона сторон клиновидных опор меньше соответствующих углов опорных поверхностей язычков в свободном состоянии манжеты, при этом опорные кольца размещены по краям пакета манжет. (Патент РФ №2195593, опубл. 27.12.2002).A sealing device for cylindrical pairs of hydraulic pneumatic machines is known, comprising a pack of cuffs with spring tongues having a sealing and supporting surface, with a central protrusion of variable thickness and a corresponding groove at the opposite end thereof, as well as a pressure ring interacting with the back of the extreme cuff, and a support ring having a groove interacting with the apex of the central protrusion, characterized in that the cuff package is formed of two parts so that the central protrusions of each part are directed in opposite directions, a pressure ring is placed between the parts, made in the form of two opposite central protrusions conjugated with wedge-shaped, expanding with distance from the axis of the central protrusions, supports whose outer sides form cylindrical surfaces in contact with a cylindrical pair, the angles of inclination of the sides of the wedge-shaped supports are less than the corresponding angles of the supporting surfaces of the tongues in a free state cuffs, while the support rings are placed at the edges of the cuff package. (RF patent No. 2195593, publ. 12/27/2002).

За прототип выбрано уплотнительное устройство для цилиндрических пар гидропневмомашин, содержащее пакет рабочих манжет с имеющими уплотняющую и опорную поверхности пружинными язычками, с центральным выступом переменной толщины и соответствующую ему канавку на противоположном торце, а также нажимную опору из того же материала и опорное кольцо, отличающееся тем, что устройство снабжено распорной втулкой, на наружной и внутренней поверхностях которой выполнены кольцевые проточки, сообщающиеся между собой радиальными отверстиями, устройство снабжено также дополнительными нажимной опорой и опорным кольцом, взаимодействующими своими тыльными плоскостями с распорной втулкой, при этом все элементы пакета выполнены из эластичного материала. Модуль упругости материала нажимных опор и опорных колец равен или больше соответствующего показателя материала рабочих. For the prototype, a sealing device for cylindrical pairs of hydraulic pneumatic machines was selected, containing a package of working cuffs with spring tongues having a sealing and bearing surface, with a central protrusion of variable thickness and its corresponding groove at the opposite end, as well as a pressure bearing made of the same material and a support ring, characterized in that the device is equipped with a spacer sleeve, on the outer and inner surfaces of which annular grooves are made, communicating with each other by radial holes, the device is also equipped with additional pressure support and a support ring interacting with their back planes with the spacer sleeve, while all elements of the package are made of elastic material . The elastic modulus of the material of the pressure supports and support rings is equal to or greater than the corresponding indicator of the material of the workers.

Для склеивания всех конструктивных элементов использовали, например, цианоакрилатный клей.For bonding all structural elements used, for example, cyanoacrylate adhesive.

Нажимная опора и опорное кольцо выполнялись, например, из фторопласта.The pressure support and the support ring were, for example, made of fluoroplastic.

Уплотнительное устройство устанавливали в сальниковой камере насоса, имеющем консольное расположение охлаждающего отверстия, например, насос марки 6ФШ-7а.The sealing device was installed in the stuffing box of the pump having a cantilever arrangement of the cooling hole, for example, a pump of the grade 6FSh-7a.

При работе уплотнительного устройства - восприятии давления среды со стороны опорного кольца нагружался весь пакет рабочих манжет, при этом основная нагрузка воспринималась центральными выступами и частично пружинными язычками, которые разворачивались относительно слабых перемычек, соединенных с центральными выступами. Опорные поверхности пружинных язычков одной рабочей манжеты опирались на соответствующие фронтальные плоскости язычков следующей за ним другой рабочей манжеты. Поверхности крайней манжеты опирались на скошенные наружу по бокам поверхности нажимной опоры. Одновременно с этим пружинные язычки рабочих манжет, частично деформируясь под действием давления среды, прижимались своими уплотняющими поверхностями к стенкам сальниковой камеры и вала насоса. Для охлаждения уплотнительного устройства предусмотрено средство для подачи охлаждающей смазки, которая подается в кольцевые проточки опорного кольца.During the operation of the sealing device - the perception of the pressure of the medium from the side of the support ring, the entire package of working cuffs was loaded, while the main load was perceived by the central protrusions and partially spring tongues, which were deployed relative to the weak jumpers connected to the central protrusions. The supporting surfaces of the spring tongues of one working cuff rested on the corresponding frontal plane of the tongues of the other working cuff following it. The surfaces of the extreme cuff rested on the surfaces of the pressure support, which were tapered outward on the sides. At the same time, the spring tongues of the working cuffs, partially deformed by the pressure of the medium, pressed against the walls of the stuffing box and pump shaft with their sealing surfaces. To cool the sealing device, means are provided for supplying cooling lubricant, which is supplied to the annular grooves of the support ring.

Таким образом, заявленное конструктивное выполнение уплотнительное устройство насосов для перекачивания абразивных и химических жидкостей обеспечивало улучшение эксплуатационных характеристик уплотнительного устройства для перекачивания абразивных и химических жидкостей в насосах с консольным расположением охлаждающего отверстия в сальниковой камере манжет. Имеет средства для подачи смазки, сообщающиеся с кольцевыми канавками распорной втулки. (Патент РФ №169276, опубл. 13.03.2017).Thus, the claimed constructive design of the sealing device of the pumps for pumping abrasive and chemical liquids provided an improvement in the operational characteristics of the sealing device for pumping abrasive and chemical liquids in pumps with a cantilever arrangement of the cooling hole in the stuffing box of the cuffs. It has means for supplying lubricant in communication with the annular grooves of the spacer sleeve. (RF patent No. 169276, publ. 13.03.2017).

Техническая проблема - наличие зазоров, перекосов и замятия отдельно взятой манжеты при монтаже в сальниковой камере насоса.The technical problem is the presence of gaps, distortions and jamming of a single cuff during installation in the stuffing box of the pump.

Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик уплотнительного устройства для перекачивания абразивных и химических жидкостей в насосах с консольным расположением охлаждающего отверстия в сальниковой камере.EFFECT: improved operational characteristics of a sealing device for pumping abrasive and chemical liquids in pumps with a cantilever arrangement of a cooling hole in a stuffing box.

Технический результат достигается уплотнительным устройством насосов для перекачивания абразивных и химических жидкостей, содержащее пакет рабочих манжет с имеющими уплотняющую и опорную поверхности пружинными язычками, с центральным выступом переменной толщины и соответствующую ему канавку на противоположном торце, нажимную опору и опорное кольцо, модуль упругости материала нажимных опор и опорных колец больше соответствующего показателя материала рабочих манжет, средство для подачи смазки, при этом пакет рабочих манжет выполнен из последовательно проклеенных между собой по диаметру центрального выступа и соответствующей ему канавки на противоположном торце манжет, одна из крайних манжет пакета склеена по диаметру канавки с выступом нажимной опоры, опорное кольцо выполнено цельнокроеным на наружной и внутренней поверхностях которого выполнены кольцевые проточки, сообщающиеся между собой радиальными отверстиями, при этом со стороны примыкающий к рабочей манжете торец имеет канавку и скошенные наружу поверхности по бокам, углы наклона которых равны соответствующим углам опорных поверхностей пружинных язычков рабочих манжет в их свободном состоянии, канавка опорного кольца по диаметру склеена с центральным выступом манжеты, средства для подачи смазки сообщаются с кольцевыми проточками опорного кольца, нажимная опора и опорное кольцо выполнены из полимерного материала.The technical result is achieved by the sealing device of the pumps for pumping abrasive and chemical liquids, containing a package of working cuffs with spring tongues having a sealing and supporting surface, with a central protrusion of variable thickness and its corresponding groove on the opposite end, a pressure support and a support ring, the elastic modulus of the material of the pressure supports and support rings more than the corresponding indicator of the material of the working cuffs, a means for supplying lubricant, while the package of working cuffs is made of consecutively glued together along the diameter of the central protrusion and the corresponding groove on the opposite end of the cuffs, one of the outer cuffs of the package is glued along the diameter of the groove with the protrusion a pressure support, the support ring is made whole-cut on the outer and inner surfaces of which annular grooves are made, communicating with each other by radial holes, while on the side adjacent to the working cuff, the end face has a groove and Outwardly flanked surfaces on the sides, the inclination angles of which are equal to the corresponding angles of the supporting surfaces of the spring tongues of the working cuffs in their free state, the groove of the support ring is glued in diameter with the central protrusion of the cuff, lubricant supply means communicate with the annular grooves of the support ring, the pressure support and the support ring made of polymer material.

Полезная модель поясняется фигурой, на которой изображен общий вид уплотнительного устройства.The utility model is illustrated by a figure, which shows a General view of the sealing device.

Уплотнительное устройство состоит из рабочих манжет 1 с пружинными язычками 2, центральными выступами 3 и канавками 4, нажимной опоры 5, опорного кольца 6, на поверхностях которого выполнены кольцевые проточки 7 и 8, сообщающиеся между собой посредством радиальных отверстий 9 и со средством для подачи смазки (на фиг. не показано). Торец опорного кольца имеет канавку 10 и скошенные наружу поверхности 11.The sealing device consists of working cuffs 1 with spring tongues 2, central protrusions 3 and grooves 4, pressure support 5, support ring 6, on the surfaces of which annular grooves 7 and 8 are made, communicating with each other through radial holes 9 and with means for supplying lubricant (not shown in FIG.). The end face of the support ring has a groove 10 and the surface 11 bevelled outward.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

Уплотнительное устройство формировали путем последовательно проклеенных между собой по диаметру центрального выступа и соответствующей ему канавки на противоположном торце манжеты. Канавку одной из крайних манжет склеивали с выступом нажимной опоры.The sealing device was formed by sequentially gluing each other along the diameter of the central protrusion and the corresponding groove on the opposite end of the cuff. The groove of one of the outer cuffs was glued with the protrusion of the pressure support.

Опорное кольцо выполняли цельнокроеным с кольцевые проточками на наружной и внутренней поверхностях. Кольцевые проточки сообщались с радиальными отверстиями. Со стороны примыкающей к рабочей манжете выполнялась канавка и скошенные наружу поверхности по бокам, углы наклона которых были равны соответствующим углам опорных поверхностей пружинных язычков манжет в их свободном состоянии. Опорное кольцо выполняет две функции - опору и циркуляцию смазки для охлаждения всего пакета.The support ring was made all-cut with annular grooves on the outer and inner surfaces. Ring grooves communicated with radial holes. On the side adjacent to the working cuff, a groove and outwardly tapered surfaces on the sides were made, the angles of inclination of which were equal to the corresponding angles of the supporting surfaces of the spring tongues of the cuffs in their free state. The support ring has two functions - support and lubricant circulation to cool the entire package.

По диаметру канавки опорного кольца производили склеивание с выступом манжеты.The diameter of the grooves of the support ring produced gluing with the cuff protrusion.

Средство для подачи смазки выполняли сообщающимися с кольцевыми проточками опорного кольца.Means for supplying lubricant was carried out communicating with the annular grooves of the support ring.

Claims

A sealing device for pumps for pumping abrasive and chemical liquids, containing a package of working cuffs with spring tongues having a sealing and supporting surface, with a central protrusion of variable thickness and its corresponding groove on the opposite end, a pressure support and a support ring, the elastic modulus of the material of the pressure supports and support rings more than the corresponding indicator of the material of the working cuffs, a means for supplying lubricant, characterized in that the package of working cuffs is made of consecutively glued to each other along the diameter of the central protrusion and the corresponding groove on the opposite end of the cuffs, one of the extreme cuffs of the package is glued along the diameter of the groove with the pressure protrusion bearings, the support ring is made of one-piece cut, on the outer and inner surfaces of which there are annular grooves communicating with each other by radial holes, while on the side adjacent to the working cuff the end face has a groove and beveled outward on top on the sides, the inclination angles of which are equal to the corresponding angles of the supporting surfaces of the spring tongues of the working cuffs in their free state, the groove of the support ring is glued in diameter with the central protrusion of the cuff, lubricant supply means communicate with the annular grooves of the support ring, the pressure support and the support ring are made of polymer material.