ОДИНАРНОЕ ТОРЦЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ КАРТРИДЖНОГО ТИПА Российский патент 2021 года по МПК F16J15/00 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к одинарным торцевым уплотнениям картриджного типа, и может быть использовано для предотвращения утечек жидкости из рабочей полости центробежного насоса между корпусом и вращающимся валом насоса.

Известно ряд торцевых уплотнений картриджного (патронного) типа, например, механическое уплотнение патронного типа TFPZ, содержащее подвижное и неподвижное кольца, вторичное уплотнение и пружинящий элемент, в котором величина поджатая пружин задана предварительно при изготовлении уплотнения (https://www.etwinternational.ru/ShowProduct.aspx?id=11374).

Недостатком данного технического решения является невозможность изменения силы предварительного поджатая пружин при установке уплотнения на насос, снижает диапазон рабочих параметров уплотнения и требует полной смены блока торцевого уплотнения при изменении параметров давления запорной жидкости в насосе.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению и взятое за прототип является торцевое уплотнение патронное типа РО производства фирмы ЗАО «ТРЭМ Инжиниринг». Уплотнения предназначены для герметизации валов центробежных насосов, перекачивающих нефть, нефтепродукты, органические растворители, горячую воду а также другие среды, проникновение которых в окружающую среду должно быть предотвращено или снижено до допустимых пределов (http://www.tremseals.com/ru/products/mechanical-seals/ro-seal-oil-producing).

Недостатком указанной конструкции так же является то, что настройка величины поджатая пружин выполняется съемными сухарями заданной толщины в процессе изготовления уплотнения, что не позволяет осуществлять регулировку усилия поджатая пружин при установке уплотнения на насос, снижает диапазон рабочих параметров уплотнения и требует полной смены блока торцевого уплотнения при изменении параметров давления запорной жидкости в насосе.

Целью предлагаемого технического решения является совершенствование одинарного торцевого уплотнения картриджного типа ведущее к возможности эксплуатации насоса в более широком рабочем диапазоне, и, как следствие, к повышению экономичности насоса, упрощению его обслуживания и ремонта.

Технический результат заключается в получение возможности эксплуатации насоса в широком диапазоне давлений запорной жидкости без замены блока торцевого уплотнения путем изменения величины поджатия пружин, упрощение обслуживания и ремонта насоса.

Указанный технический результат достигается тем, что одинарное торцевое уплотнение картриджного типа содержащее корпус, неподвижный и вращающийся узлы, составляющие пару трения, комплект предварительно поджатых пружин и элемент фиксации вращающегося узла торцевого уплотнения к валу, при этом одинарное торцевое уплотнение картриджного типа оснащено регулировочными винтами, расположенными в элементе фиксации вращающегося узла торцевого уплотнения к валу, в свою очередь втулка вращающегося узла относительно корпуса расположена соосно и отрегулирована в осевом направлении величиной вворачивания регулировочных винтов в элементе фиксации.

На фиг. 1 представлен продольный разрез торцевого уплотнения в собранном виде.

На фиг. 2 представлено фиксирующее устройство, выполненное в виде разрезного кольца в сборе с шестью стопорными винтами.

Одинарное торцевое уплотнение картриджного типа содержащее корпус 1, неподвижный 2 и вращающийся 3 узлы, составляющие пару трения, комплект предварительно поджатых пружин 4. Вращающийся узел 3 содержит втулку 5, зафиксированную на валу насоса 6 при помощи фиксирующего элемента 7, выполненного, как возможный вариант, из двух полуколец, скрепленных между собой винтами 8. Соединение фиксирующего элемента 7 выполнено в виде шипа 9, который входит в ответный паз 10 на втулке 5 вращающегося узла 3 уплотнения. В фиксирующем элементе 7 в осевом направлении выполнены сквозные отверстия 11, в которых расположены регулировочные винты 12. Также в фиксирующем элементе 7 и втулке 5 выполнены не менее четырех сквозных отверстий, в которых находятся стопорные винты 13, осуществляющие фиксацию одинарного торцевого уплотнения картриджного типа на валу 6.

Устройство устанавливается и работает следующим образом.

Одинарное торцевое уплотнение картриджного типа в собранном виде с установочным фиксирующим элементом 7 устанавливается на вал насоса 6 и крепиться к корпусу насоса (на рисунке не показан). Регулировочные винты 12 при установке закручены в максимальное положение и выполняют роль транспортировочных. После крепления корпуса 1 торцевого уплотнения к корпусу насоса фиксирующий элемент 7 перемещается в осевом направлении с помощью регулировочных винтов 12, при этом фиксирующий элемент 7, имеющий соединение с втулкой 5, перемещает ее по валу 6. Втулка 5 при перемещении воздействует через неподвижный 2 и вращающийся 3 узлы, составляющие пару трения, на величину усилия поджатая комплекта пружин 4. Контроль величины усилия поджатия пружин 4 осуществляется замером зазора Н между корпусом одинарного торцевого уплотнения 1 и фиксирующим элементом 7. При достижении необходимой величины усилия поджатия пружин 4 стопорные винты 13 закручиваются через фиксирующий элемент 7 и втулку 5, обеспечивая их неподвижность относительно вала насоса 6. Установочные винты 12 выкручиваются, а отверстия 11 глушатся.

При необходимости изменения величины усилия поджатия комплекта пружин 4, регулировочные винты 12 вворачиваются в отверстия 11 фиксирующего элемента 7 до плотного прижатия к корпусу торцевого уплотнения 1. Затем стопорные винты 13 ослабляются, чтобы обеспечить подвижность втулки 5 относительно вала насоса 6. С помощью регулировочных винтов 12 втулка 5 смещается, воздействуя на пару трения и обеспечивая новую величину поджатия комплекта пружин 4, после этого втулка 5 фиксируется стопорными винтами 13 в новом положении, а регулировочные винты 12 удаляются, отверстия 11 под них глушатся. Величина усилия поджатая, как и при установке уплотнения, осуществляется замером зазора Н.

Величина зазора Н, соответствующая величине усилия поджатая комплекта пружин для обеспечения герметичности, была рассчитана опытным путем и составляет:

При вращении вала насоса, в процессе его работы, одинарное торцевое уплотнение картриджного типа обеспечивает герметичность полости насоса, не допуская протечек перекачиваемой жидкости между корпусом и валом насоса во внешнюю среду.

Применение предлагаемого изобретения экономичность насоса, упростит его обслуживание, так как позволит использовать одно одинарное торцевое уплотнение картриджного типа при разных давлениях перекачиваемой жидкости без его смены.

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к одинарным торцевым уплотнениям картриджного типа, и может быть использовано для предотвращения утечек жидкости из рабочей полости центробежного насоса между корпусом и вращающимся валом насоса. Одинарное торцевое уплотнение картриджного типа содержит корпус, неподвижный и вращающийся узлы, составляющие пару трения, комплект предварительно поджатых пружин и элемент фиксации вращающегося узла торцевого уплотнения к валу. В элементе фиксации вращающегося узла торцевого уплотнения к валу расположены регулировочные винты, при этом втулка вращающегося узла относительно корпуса расположена соосно и отрегулирована в осевом направлении величиной вворачивания регулировочных винтов в элементе фиксации. Изобретение упростит обслуживание насоса, так как позволит использовать одно одинарное торцевое уплотнение картриджного типа при разных давлениях перекачиваемой жидкости без его смены. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Одинарное торцевое уплотнение картриджного типа, содержащее корпус, неподвижный и вращающийся узлы, составляющие пару трения, комплект предварительно поджатых пружин и элемент фиксации вращающегося узла торцевого уплотнения к валу, отличающееся тем, что одинарное торцевое уплотнение картриджного типа оснащено регулировочными винтами, расположенными в элементе фиксации вращающегося узла торцевого уплотнения к валу, при этом втулка вращающегося узла относительно корпуса расположена соосно и отрегулирована в осевом направлении величиной вворачивания регулировочных винтов в элементе фиксации.

2. Одинарное торцевое уплотнение картриджного типа по п. 1, отличающееся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде разрезного кольца, состоящего из двух полуколец, соединенных винтами, при этом в фиксирующем элементе и втулке выполнены не менее четырех сквозных отверстий для стопорных винтов, а в фиксирующем элементе дополнительно выполнены сквозные отверстия для регулировочных винтов.