CS271782B1

CS271782B1 - Shaft's seal assembly

Info

Publication number: CS271782B1
Application number: CS88975A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Csc Brichta; Zdenek Ing Novak; Jaroslav Rndr Neischl
Original assignee: Jaroslav Ing Csc Brichta; Novak Zdenek; Neischl Jaroslav
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1990-11-14
Also published as: CS97588A1

Abstract

The solution falls within the field of packing in pumping technology. It solves the packing of the shaft of the impeller wheel against the pump motor, especially a submersible motor. The classical stuffing nodes are solved by two mechanical packs, which are separated by oil filling. The merit concerns the fact that the magneto-liquid packing is used instead of the second packing, which is located near the bearing, and that the interstuffing space is equipped with an overflow valve. The first packing seals the pumped liquid and its possible leakage into the interpacking space is by an overflow valve connected back into the pit. The second packing prevents a leakage from entering into the bearing and, at the same time, serves as an elastic support for the shaft. The improvement of the sealing properties and a shortening of the overhanging length of the impeller wheel against the bearing is achieved. Additionally, it is not necessary to use the oil filling of the interpacking space and to control the leakage.<IMAGE>

Description

Vynález ee týká ucpávkového uzlu hřídele, zejména pro ponorná čerpadla.The invention relates to a shaft sealing node, in particular for submersible pumps.

V současné době se těsnění hřídele ponorných čerpadel provádí ucpávkovým uzlem tvořeným dvojicí mechanických ucpávek, tzv. tandemem, nebo dvojitou mechanickou ucpávkou, Proetor mezi ucpávkami je vyplněn olejem, který je nutný pro zahlcení e chlazení ucpávky umístěné u ložiska a k zabráněni vniknutí čerpaná kapaliny, která prosákla první ucpávkou, skrze druhou ucpávku do motoru. Je nutné neustále sledovat průsak čerpané kapaliny do olejové náplně a po určité době čerpadlo odstavit a provést výměnu olejové náplně. Další nevýhodou je v.elká stavební dálka mechanické ucpávky, takže dochází k velkému vyložení oběžného kola vůči ložisku, což nepříznivě ovlivňuje dynamiku rotoru čerpadla, a tím i správnou funkci mechanické ucpávky. Je známo i použití magnetokapalinové ucpávky v kombinaci a labyrintovým těsněním pro pístní tyče. Zde však slouží spíše jako kluzný prvek s malým rozsahem za účelem tlumení rázů, pro potřeby rotačních čerpadel je tato kombinace nepoužitelná z důvodu silného průsaku.At present, the shaft seal of submersible pumps is performed by a packing knot consisting of a pair of mechanical seals, so-called tandem or double mechanical seals. leaked through the first seal, through the second seal into the engine. It is necessary to constantly monitor the leakage of the pumped liquid into the oil filling and after some time stop the pump and change the oil filling. A further disadvantage is the large constructional distance of the mechanical seal, so that the impeller is discharged with respect to the bearing, which adversely affects the dynamics of the pump rotor and hence the correct functioning of the mechanical seal. It is also known to use a magneto-fluid seal in combination with a labyrinth seal for piston rods. Here, however, it serves rather as a sliding element with a small range for the purpose of shock absorption;

Výše uvedené nevýhody v podstatě odstraňuje vynález, kterým je ucpávkový uzel hřídele, zejména pro ponorná čerpadla, kde ucpávkový prostor, vytvořený v tělese čerpadla kolem hřídele a umístěný mezi oběžným kolem a ložiskem hřídele, obsahuje alespoň dvojici ucpávek, a jeho podstata spočívá v tom, že první ucpávka, umístěná v ucpávkovém prostoru blíže oběžnému kolu, je tvořena jednak rotující čáeti, pevně spojenou s hřídelí, jednak statorovým sedlem, pevně spojeným s tělesem čerpadla, a že druhá ucpávka, umístěná v ucpávkovém prostoru blíže ložisku, je tvořena permanentním magnetem 8 pólovými nástavci vytvářejícími a rotujícím povrchem hřídele štěrbinu vyplněnou magnetickou kapalinou, přičemž z meziucpávkového prostoru vytvořeného mezi první ucpávkou a druhou ucpávkou je vyveden přepouštěcí ventil.The above drawbacks substantially overcome the invention, which is a shaft seal node, in particular for submersible pumps, wherein the seal space formed in the pump body around the shaft and located between the impeller and the shaft bearing comprises at least a pair of seals, that the first seal, located in the seal chamber closer to the impeller, consists of both a rotating member fixedly connected to the shaft and a stator seat fixedly connected to the pump housing, and that the second seal located in the seal space closer to the bearing is formed by a permanent magnet. a pole piece filled with a magnetic liquid is formed by the pole pieces forming and rotating the shaft surface, and a relief valve is discharged from the intermediate seal space formed between the first seal and the second seal.

Proti dosud užívaným ucpávkovým uzlům pro těsnění hřídelí se vynálezem dosahuje vyššího účinku zlepšením těsnicích vlastností. Odpadá nutnost olejové náplně v prostoru mezi ucpávkami a sledování případného průsaku první ucpávkou. Magnetická kapalina ee nemísí s jinými kapalinami, takže ani v případě náhodného průsaku první ucpávkou nedojde k jejich vnikání do ložiska. Dalším vyšším účinkem je zmenšení délky vyložení oběžného kola, neboí magnetokapalinové ucpávka má kratší stavební délku než mechanická. Kapalinová vrstva magnetické kapaliny půeobí jako magnetohydrodynamické ložisko, které tvoří pružnou podporu pro hřídel, což prakticky znamená další zkrácení vyložení oběžného kola.The present invention achieves a greater effect over the shaft seal sealing nodes used hitherto by improving the sealing properties. There is no need for an oil fill in the space between the seals and monitoring of any leakage through the first seal. The magnetic fluid ee does not mix with other fluids so that even in the event of accidental leakage through the first seal, they do not enter the bearing. Another higher effect is to reduce the length of the impeller lining, since the magneto-liquid seal has a shorter construction length than the mechanical one. The liquid layer of the magnetic fluid acts as a magnetohydrodynamic bearing, which provides a resilient support for the shaft, which in practice means further shortening the impeller lining.

Příklad konkrétního provedení ucpávkového uzlu podle vynálezu je schematicky znázorněn na výkresu, kde v horní polovině je řez oběžným kolem a ucpávkovým uzlem v základním provedení, ve apodní polovině je řez oběžným kolem a ucpávkovým uzlem, kde je těsnicí účinek ještě navíc jištěn pryžovým kroužkem s kovovou vložkou.An example of a particular embodiment of a stuffing box according to the invention is shown schematically in the drawing, where the upper half is a section of the impeller and a stuffing knot in the basic embodiment, the bottom half is a section of the impeller and a stuffing knot. liner.

Podle vynálezu ucpávkový uzel se skládá z mechanické první ucpávky J a magnetokapalinové druhé ucpávky 2. První ucpávka £, umístěná v ucpávkovém prostoru 3 blíže oběžnému kolu 4, je tvořena jednak rotující částí 11, pevně spojenou s hřídelí 5, jednak statorovým sedlem 12, pevně spojeným s tělesem 6 čerpadla. Druhá ucpávka 2, umístěná v ucpávkovém prostoru 3 blíže ložisku 7, je tvořena permanentním magnetem s pólovými nástavci 21, vytvářejícími s hřídelí 5 štěrbinu 22 vyplněnou magnetickou kapalinou. 2 meziucpávkového prostoru 31 vytvořeného mezi první ucpávkou 1 a druhou ucpávkou 2 je vyveden přepouštěcí ventil 8.According to the invention, the seal node consists of a mechanical first seal J and a magneto-liquid second seal 2. The first seal 6, located in the seal chamber 3 closer to the impeller 4, consists of a rotating part 11 fixed to the shaft 5 and a stator seat 12 firmly. connected to the pump housing 6. The second seal 2, located in the seal space 3 closer to the bearing 7, consists of a permanent magnet with pole pieces 21, forming with the shaft 5 a slot 22 filled with magnetic liquid. 2, an overflow valve 8 is discharged between the first seal 1 and the second seal 2.

První ucpávka J těsní čerpanou kapalinu. Její průsak se dostává do meziucpávkového prostoru 31 a přepouětěcím ventilem 8 zpět do čerpací jímky. Druhá ucpávka 2 zabraňuje případnému průsaku čerpané kapaliny do ložiska 7 a zároveň slouží Jako pružná podpora pro hřídel 5.The first seal J seals the pumped liquid. Its leakage enters the interstitial space 31 and through the overflow valve 8 back into the pump sump. The second seal 2 prevents possible leakage of pumped liquid into the bearing 7 and at the same time serves as a spring support for the shaft 5.

Pro pojištění těsnicí funkce ucpávkového uzlu může být navíc mezi druhou ucpávku 2 a ložisko 7 umístěn pryžový kroužek 9 s kovovou vložkou. Prodlouží se tím eice stavební délka ucpávkového uzlu o tloušťku kroužku 9, ale stále je ještě kratší než seIn order to insure the sealing function of the seal node, a rubber ring 9 with a metal liner may be located between the second seal 2 and the bearing 7. This will increase the length of the packing node by the thickness of the ring 9, but is still shorter than

OS 271782 Bl dvěma mechanickými ucpávkami,.OS 271782 B1 with two mechanical seals ,.

Vynález najde uplatnění nejen v čerpaoí technice, ale i v Jiných oblastech průmyslu pro těsnění hřídelí.The invention finds application not only in pumping technology, but also in other areas of the shaft sealing industry.

Claims

A shaft seal node, particularly for submersible pumps, wherein the seal proator formed in the pump housing around the shaft and located between the impeller and the shaft bearing comprises at least a pair of seals, characterized in that the first seal (1) is located in the seal space ( 3) closer to the impeller (4), consisting of a rotating part (11) fixed to the shaft (5) and a stator seat (12) fixed to the pump housing (6) and a second seal (2); located in the stuffing box (3) closer to the bearing (7), is formed by a permanent magnet with pole pieces (21) forming a slot (22) filled with magnetic fluid with the rotating surface of the shaft (5), the interstep space (31) formed between the first stuffing box (1) and by the second seal (2) a relief valve (8) is led out,