PL219006B1

PL219006B1 - A stuffing box with balanced distribution of contact pressure

Info

Publication number: PL219006B1
Application number: PL387822A
Authority: PL
Inventors: Włodzimierz Ochoński
Original assignee: Akademia Górniczo Hutnicza Im Stanisława Staszica
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2015-02-27
Also published as: PL387822A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest dławnica z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych, znajdująca zastosowanie do uszczelniania elementów maszyn i urządzeń np. trzpieni zaworów i zasuw, wałów pomp wirowych.The subject of the invention is a stuffing box with an even distribution of contact pressures, used for sealing machine and device elements, e.g. valve and gate stems, shafts of centrifugal pumps.

Znana opisu patentowego USA, nr 6161838, dławnica wielostopniowa z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych, złożona jest z szeregu metalowych pierścieniach nośnych, elastomerowych pierścieni wargowych oraz sprężyn dociskowych o przekroju poprzecznym pierścieniowym, zaś cały pakiet uszczelniający umieszczony jest w komorze dławnicowej.Known in US Patent No. 6,161,838, a multi-stage gland with an even distribution of contact pressures, consists of a series of metal support rings, elastomeric lip rings and compression springs with an annular cross-section, and the entire sealing package is placed in the stuffing box.

Z polskiego opisu patentowego 144448 znana jest dławnica wielosegmentowa z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych, podzielona na szereg stopni, przy czym każdy ze stopni stanowią połączone ze sobą gwintowo dwa dławiki i dwa pierścienie uszczelniające, z których każdy jest zaciśnięty pomiędzy powierzchnią czołową jednego dławika i powierzchnią wewnętrzną kołnierza drugiego dławika. Znana jest również z polskiego opisu patentowego 145504 dławnica wielostopniowa z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych, w której każdy pierścień uszczelniający jest usytuowany na podkładce regulacyjnej dociskanej do pierścienia uszczelniającego sprężynami, umieszczonymi w przynależnym im gniazdach, wykonanych w pierścieniu metalowym, a ponadto powierzchnia dociskowa dławika zewnętrznego oraz każdego pierścienia metalowego stykającego się z następnym pierścieniem metalowym jest wyposażona w występ pierścieniowy o średnicy zewnętrznej równej średnicy zewnętrznej pierścienia uszczelniającego. Znana jest z polskiego opisu patentowego 163176 dławnica o wyrównanym rozkładzie nacisków stykowych, złożona z szeregu pierścieni uszczelniających miękkich, umieszczonych w komorze dławnicowej i dociśniętych dławikiem, przy czym pomiędzy każdymi dwoma sąsiednimi pierścieniami uszczelniającymi jest usytuowana para pierścieniowych magnesów trwałych, spolaryzowanych osiowo i usytuowanych względem siebie biegunami jednoimiennymi.A multi-segment gland with an even distribution of contact pressures is known from the Polish patent specification 144448, divided into a series of stages, each of the stages consisting of two glands and two sealing rings threadedly connected to each other, each of which is clamped between the face of one gland and the inner surface. the flange of the second gland. A multi-stage gland with an even distribution of contact pressures is also known from the Polish patent specification 145504, in which each sealing ring is located on an adjusting washer pressed against the sealing ring by springs, placed in their respective seats, made in a metal ring, and moreover, the pressure surface of the external gland and each metal ring contacting the following metal ring is provided with an annular projection with an outer diameter equal to the outer diameter of the sealing ring. A gland with an even distribution of contact pressures is known from the Polish patent specification 163176, consisting of a series of soft sealing rings placed in the stuffing box and pressed with a gland, with a pair of axially polarized ring permanent magnets situated between each two adjacent sealing rings, positioned in relation to each other. identical poles.

Istota dławnicy z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych według wynalazku złożonej z szeregu miękkich pierścieni uszczelniających usytuowanych w komorze dławnicowej i dociśniętych dławikiem polega na tym, że każde dwa sąsiednie pierścienie uszczelniające przedzielone są parą metalowych pierścieni oporowych, pomiędzy którymi umieszczony jest pierścień wykonany ze stopu metalu z efektem pamięci kształtu, który w odpowiednich warunkach np. pod wpływem wzrostu temperatury ma zdolność powracania, do nadanego mu wcześniej kształtu, co powoduje dodatkowe ściśnięcie każdego pierścienia uszczelniającego.The essence of a stuffing box with an even distribution of contact pressures according to the invention, consisting of a series of soft sealing rings located in the stuffing box and pressed by a gland, consists in the fact that each two adjacent sealing rings are separated by a pair of metal resistance rings, between which a ring made of a metal alloy with an effect is placed. shape memory, which under appropriate conditions, e.g. under the influence of temperature increase, has the ability to return to its previously given shape, which causes additional compression of each sealing ring.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, w półprzekroju wzdłużnym, na którym fig. 1 przedstawia dławnicę w stanie zmontowanym, a fig. 2 - dławnicę w warunkach pracy.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in a longitudinal section, in which Fig. 1 shows the stuffing box in an assembled state, and Fig. 2 shows the stuffing box in operating conditions.

Pakiet uszczelniający złożony jest z miękkich pierścieni (4), pomiędzy którymi usytuowane są metalowe pierścienie oporowe (5), (6) przedzielone pierścieniem (7), wykonanym ze stopu metalu z efektem pamięci kształtu (np. Nitinol). Cechą charakterystyczną pierścieni wykonanych z tych materiałów jest to, że pod wpływem wzrostu temperatury zmieniają one swoją strukturę krystaliczną i odkształcając się powracają do nadanego im wcześniej kształtu. W stanie zmontowanym (fig. 1) pakiet uszczelniający dociśnięty jest wstępnie dławikiem (3).The sealing package consists of soft rings (4), between which there are metal support rings (5), (6) separated by a ring (7) made of a metal alloy with a shape memory effect (eg Nitinol). A characteristic feature of rings made of these materials is that under the influence of temperature increase, they change their crystal structure and, by deforming, return to the shape they had previously been given. In the assembled state (Fig. 1), the sealing package is preloaded with a gland (3).

W warunkach pracy (fig. 2) pod wpływem wzrostu temperatury, pierścienie (7) odkształcają się i powracają do zapamiętanego kształtu, powodując dodatkowe ściśnięcie każdego pierścienia uszczelniającego (4), co powoduje, że rozkład nacisków stykowych (promieniowych) na całej długości uszczelnienia jest równomierny.Under the operating conditions (Fig. 2), due to the temperature increase, the rings (7) deform and return to their stored shape, causing additional compression of each sealing ring (4), which causes the distribution of contact (radial) pressures along the entire length of the uniform.

Wykaz oznaczeń na rysunkuList of symbols in the drawing

- wał lub trzpień,- shaft or pin,

- obudowa,- housing,

- dławik,- choke,

- pierścień uszczelniający,- sealing ring,

5, 6 - metalowe pierścienie oporowe,5, 6 - metal thrust rings,

- pierścień ze stopu metalu z efektem pamięci kształtu- metal alloy ring with shape memory effect

Claims

A stuffing box with an even distribution of contact pressures, consisting of a series of soft sealing rings located in the stuffing box and tightened with a gland, characterized in that each two adjacent sealing rings (4) are separated by a pair of metal thrust rings (5), (6) between which it is placed the ring (7) made of a metal alloy with a shape memory effect.