PL235937B1 - Multi-stage gland sealing with magnetic fluid - Google Patents
Multi-stage gland sealing with magnetic fluid Download PDFInfo
- Publication number
- PL235937B1 PL235937B1 PL416152A PL41615216A PL235937B1 PL 235937 B1 PL235937 B1 PL 235937B1 PL 416152 A PL416152 A PL 416152A PL 41615216 A PL41615216 A PL 41615216A PL 235937 B1 PL235937 B1 PL 235937B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- pole pieces
- edge pole
- sealing
- rings
- stuffing box
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 title claims description 20
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 title claims description 7
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Wielostopniowe uszczelnienie dławnicowe z cieczą magnetyczną, znajdujące zastosowanie przy uszczelnianiu elementów maszyn i urządzeń o ruchu obrotowym i posuwisto - zwrotnych, złożone z wielokrawędziowych nabiegunników, pierścieniowych magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo, cieczy magnetycznej i elastycznych pierścieni uszczelniających typu "O" charakteryzuje się tym, że w obudowie (2) wewnątrz komory dławnicowej osadzone są pary wielokrawędziowych nabiegunników (3), między którymi umieszczone są pierścieniowe magnesy trwałe (4) spolaryzowane osiowo, zaś wielokrawędziowe nabiegunniki (3) mają występy uszczelniające, usytuowane na ich wewnętrznych powierzchniach walcowych oraz stażowania, pomiędzy którymi umieszczone są elastyczne pierścienie uszczelniające typu "O" (6), przylegające do stożkowych powierzchni wielokrawędziowych nabiegunników (3) i do walcowej powierzchni elementu uszczelnianego (1).Multi-stage stuffing box seal with magnetic liquid, used in sealing elements of rotary and reciprocating machines and devices, composed of multi-edge pole pieces, axially polarized permanent ring magnets, magnetic liquid and flexible O-type sealing rings. housing (2) inside the stuffing box there are pairs of multi-edge pole pieces (3), between which there are axially polarized ring permanent magnets (4), and the multi-edge pole pieces (3) have sealing projections located on their internal cylindrical surfaces and placements between which flexible O-type sealing rings (6) are placed, adhering to the conical surfaces of the multi-edge pole pieces (3) and to the cylindrical surface of the sealed element (1).
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest wielostopniowe uszczelnienie dławnicowe z cieczą magnetyczną, znajdujące zastosowanie przy uszczelnianiu elementów maszyn i urządzeń o ruchu obrotowym i posuwisto-zwrotnym, np. wałów pomp wirowych lub trzpieni zaworów.The subject of the invention is a multi-stage gland packing with a magnetic liquid, applicable for sealing elements of machines and devices with rotary and reciprocating motion, e.g. shafts of centrifugal pumps or valve stems.
Powszechnie znane są uszczelnienia dławnicowe ze szczeliwem miękkim np. w postaci sznurów plecionych z włókien mineralnych lub syntetycznych, impregnowanych smarem plastycznym. Wadą tych uszczelnień jest wykładniczy rozkład nacisków stykowych pierścieni uszczelniających na uszczelniany element, malejący w kierunku dna komory dławnicowej.Gland seals with a soft packing are commonly known, e.g. in the form of ropes made of mineral or synthetic fibers, impregnated with plastic grease. The disadvantage of these seals is the exponential distribution of the contact pressure of the sealing rings on the sealed element, decreasing towards the bottom of the stuffing box.
Dla zapewnienia szczelności dławnicy wymagane są duże siły nacisku dławika, co powoduje ubytek smaru ze szczeliwa, a w konsekwencji znaczny wzrost oporów tarcia oraz intensywnego zużycia powierzchni wału w pobliżu dławika i prowadzi do szybkiej utraty szczelności dławnicy. W celu wyeliminowania tej wady stosuje się wielostopniowe dławnice, w których następuje wyrównanie rozkładu nacisków stykowych na długości uszczelnienia.In order to ensure tightness of the stuffing box, high gland pressure forces are required, which causes loss of grease from the packing, and consequently a significant increase in frictional resistance and intensive wear of the shaft surface near the gland, leading to a rapid loss of tightness of the stuffing box. In order to eliminate this drawback, multi-stage glands are used, in which the distribution of contact pressures is evenly distributed along the length of the seal.
Z opisu patentowego US6161838(A), znane jest wielostopniowe uszczelnienie dławnicowe, złożone z szeregu metalowych pierścieni nośnych, elastomerowych pierścieni wargowych oraz sprężyn dociskowych o przekroju poprzecznym pierścieniowym, zaś cały pakiet uszczelniający umieszczony jest w komorze dławnicowej, zamkniętej od góry dławikiem.From the patent description US6161838 (A), a multi-stage gland packing is known, consisting 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 a stuffing box, closed at the top with a gland.
Znana jest z opisu patentowego PL210754, dławnica z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych, zawierająca elastyczne pierścienie uszczelniające, przedzielone parami walcowych magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo, umieszczone w komorze dławnicowej i dociśnięte dławikiem, charakteryzująca się tym, że magnesy trwałe osadzone są w pierścieniach nośnych i rozmieszczone równomiernie na ich obwodzie, przy czym pary magnesów osadzonych w sąsiednich pierścieniach nośnych usytuowane są względem siebie biegunami różnoimiennymi, zaś w przestrzeniach utworzonych pomiędzy pierścieniami nośnymi, magnesami, a wałem oraz pomiędzy pierścieniami nośnymi, magnesami, a obudową znajdują się elastyczne pierścienie uszczelniające.It is known from the patent description PL210754, a gland with an even distribution of contact pressures, containing flexible sealing rings, separated by pairs of cylindrical permanent magnets, axially polarized, placed in a gland chamber and pressed with a gland, characterized by the fact that permanent magnets are embedded in the support rings and evenly spaced on their circumference, with pairs of magnets embedded in adjacent support rings positioned with opposing poles to each other, and in the spaces formed between the support rings, magnets and the shaft and between the support rings, magnets and the housing there are flexible sealing rings.
Z opisu patentowego PL216904 znana jest także wielostopniowa dławnica z wyrównanym rozkładem nacisków stykowych, wyposażona w tulejki nośne, elastomerowe pierścienie uszczelniające i pierścienie dociskowe, która charakteryzuje się tym, że ma osadzone w komorze dławnicowej tulejki nośne w wytoczeniach których od strony wału umieszczone są elastomerowe pierścienie uszczelniające, korzystnie o przekroju poprzecznym w kształcie dużej litery „zeta”, skierowane w stronę wału, przy czym tulejki od góry zamknięte są pierścieniami dociskowymi.Patent description PL216904 also describes a multi-stage gland with an even distribution of contact pressures, equipped with support sleeves, elastomeric sealing rings and pressure rings, which is characterized by the fact that it has support sleeves embedded in the gland chamber in the grooves of which elastomer rings are placed on the shaft side Seals, preferably with a "zeta" shaped cross-section, facing the shaft, the sleeves closed at the top with pressure rings.
Z opisu patentowego PL218671 znana jest dławnica z promieniowym dociskiem szczeliwa, w której każdy pierścień uszczelniający składa się z dwóch części o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L”, pomiędzy którymi umieszczony jest pierścień, wykonany ze stopu metalu z efektem „pamięci kształtu”, przy czym w każdym pierścieniu wykonane są występy uszczelniające usytuowane na ich powierzchniach walcowych położonych od strony wału.From the patent description PL218671 a gland with radial pressure packing is known, in which each sealing ring consists of two parts with a cross-section in the shape of the letter "L", between which a ring is placed, made of a metal alloy with a "shape memory" effect, with each ring has sealing projections on its shaft-side cylindrical surfaces.
Znane jest ze zgłoszenia patentowego P-396667, wielostopniowe uszczelnienie dławnicowe, złożone z szeregu metalowych tulejek kołnierzowych, pierścieni uszczelniających z wargą elastyczną typu „V” oraz pierścieni uszczelniających typu „O”, charakteryzujące się tym, że pojedynczy stopień uszczelnienia stanowi tulejka kołnierzowa osadzona na wale z kołnierzem skierowanym w stronę obudowy i tulejka kołnierzowa osadzona w obudowie z kołnierzem skierowanym w stronę wału, przy czym pomiędzy kołnierzem jednej tulejki, a powierzchnią walcową drugiej tulejki oraz pomiędzy powierzchniami bocznymi obu kołnierzy występuje luz. Ponadto w wytoczeniu tulejki umocowanej w obudowie umieszczony jest pod jej kołnierzem pierścień uszczelniający z wargą elastyczną typu „V” przylegającą do powierzchni walcowej tulejki umieszczonej na wale, a także w wytoczeniu tulejki osadzonej na wale, a także w wytoczeniu tulejki osadzonej na wale nad jej kołnierzem umieszczony jest pierścień uszczelniający z wargą elastyczną typu „V”, przylegającą do powierzchni walcowej tulejki osadzonej w obudowie.It is known from the patent application P-396667, a multi-stage gland packing, consisting of a series of metal flange bushings, sealing rings with a flexible "V" type and sealing rings "O", characterized by the fact that a single degree of sealing is a flanged sleeve mounted on the shaft with the flange facing the housing and the flange bushing embedded in the housing with the flange facing the shaft, there is play between the flange of one bushing and the cylindrical surface of the other bushing and between the side surfaces of both flanges. In addition, in the extrusion of the sleeve mounted in the housing, there is a sealing ring under its flange with a flexible V-type lip adjacent to the cylindrical surface of the sleeve placed on the shaft, and also in the extrusion of the sleeve mounted on the shaft, and also in the embossing of the sleeve mounted on the shaft above its flange there is a sealing ring with a flexible V-type lip adjacent to the cylindrical surface of the sleeve embedded in the housing.
Istotą wielostopniowego uszczelnienia dławnicowego z cieczą magnetyczną według wynalazku, jest to, że wewnątrz komory dławnicowej w obudowie osadzone są pary wielokrawędziowych nabiegunników, między którymi umieszczone są we wnękach wykonanych na bocznych powierzchniach nabiegunników, pierścieniowe magnesy trwałe spolaryzowane osiowo. Na wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych wielokrawędziowych nabiegunników usytuowane są występy uszczelniające, zaś w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników i powierzchnią walcową elementu uszczelnianego znajduje się ciecz magnetyczna. Ponadto pomiędzy sfazowaniami wykonanymi na wewnętrznych powierzchniach bocznych każdej paryThe essence of the multistage gland seal with a magnetic fluid according to the invention is that inside the stuffing box in the housing there are pairs of multi-edge pole pieces, between which there are axially polarized ring permanent magnets placed in the cavities on the side surfaces of the pole pieces. On the inner surfaces of the cylindrical multi-edge pole pieces there are sealing projections, and in the annular gaps formed between the sealing lips of the multi-edge pole pieces and the cylindrical surface of the sealing element there is a magnetic liquid. In addition, between the chamfers made on the inner side surfaces of each pair
PL 235 937 B1 wielokrawędziowych nabiegunników, umieszczone są elastyczne pierścienie uszczelniające typu „O”, przylegające do walcowej powierzchni elementu uszczelnianego. Natomiast pomiędzy każdą parą wielokrawędziowych nabiegunników, na dnie komory dławnicowej oraz pod dławikiem, umieszczone są niemagnetyczne przekładki.In the case of multi-edge pole pieces, elastic O-rings are provided adjacent to the cylindrical surface of the sealing element. However, between each pair of multi-edge pole pieces, at the bottom of the stuffing box and under the gland, there are non-magnetic spacers.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku w przekroju wzdłużnym.The subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment in longitudinal section of the drawing.
Wielostopniowe uszczelnienie złożone jest z wielokrawędziowych nabiegunników 3, pierścieniowych magnesów trwałych 4 spolaryzowanych osiowo, cieczy magnetycznej 5, elastycznych pierścieni uszczelniających typu „O” 6, 7 oraz niemagnetycznych przekładek 8. W obudowie 2 wewnątrz komory dławnicowej osadzone są pary wielokrawędziowych nabiegunników 3, między którymi umieszczone są pierścieniowe magnesy trwałe 4 spolaryzowane osiowo. W wielokrawędziowych nabiegunnikach 3 wykonane są występy uszczelniające usytuowane na ich wewnętrznych powierzchniach walcowych oraz stażowania, pomiędzy którymi umieszczone są elastyczne pierścienie uszczelniające typu „O” 6, przylegające do stożkowych powierzchni wielokrawędziowych nabiegunników 3 i do walcowej powierzchni elementu uszczelnianego 1. Pomiędzy każdą parą wielokrawędziowych nabiegunników 3 oraz na dnie komory i pod dławikiem 9 umieszczone są niemagnetyczne przekładki 8. Ciecz magnetyczna 5 (ferromagnetyczna lub magnetoreologiczna) znajduje się w pierścieniowych szczelinach δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników 3, a powierzchnią walcową elementu uszczelnianego 1. Elastyczne pierścienie uszczelniające typu „O” 7 uszczelniają wielokrawędziowe nabiegunniki 3 względem obudowy 2. Zamknięte obwody magnetyczne Φ utworzone są przez magnesy trwałe 4, wielokrawędziowe nabiegunniki 3, ciecz magnetyczną 5 i element uszczelniany 1.The multi-stage seal consists of multi-edge pole pieces 3, ring permanent magnets 4 axially polarized, magnetic fluid 5, elastic O-rings 6, 7 and non-magnetic spacers 8. In the housing 2 inside the stuffing box there are pairs of multi-edge pole pieces 3, between which 4 axially polarized ring permanent magnets are placed. In the multi-edge pole pieces 3 there are sealing protrusions located on their internal cylindrical surfaces, and between which there are elastic O-rings 6, adjacent to the conical surfaces of the multi-edge pole pieces 3 and to the cylindrical surface of the sealing element 1. Between each pair of multi-edge pole pieces 3 and at the bottom of the chamber and under the gland 9 there are non-magnetic spacers 8. The magnetic fluid 5 (ferromagnetic or magnetorheological) is contained in the annular gaps δ, formed between the sealing lips of multi-edge pole pieces 3 and the cylindrical surface of the sealed element 1. Flexible sealing rings of the "type" O "7 are sealed by multi-edge pole shoes 3 against the housing 2. Closed magnetic circuits Φ are formed by permanent magnets 4, multi-edge pole shoes 3, magnetic fluid 5 and a sealing element 1.
W warunkach eksploatacji, podstawową funkcję uszczelniającą spełniają elastyczne pierścienie uszczelniające typu „O”, które w czasie montażu dławnicy, odkształcają się powodując powstanie nacisków stykowych na powierzchni elementu uszczelnianego, a dodatkowe bariery uszczelniające stanowi ciecz magnetyczna, umieszczona w pierścieniowych szczelinach δ pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników, a powierzchnią walcową elementu uszczelnianego.Under operating conditions, the basic sealing function is performed by elastic O-rings, which deform during the assembly of the stuffing box, causing contact pressure on the surface of the sealed element, and additional sealing barriers are magnetic fluid, placed in the δ ring gaps between the multi-edge sealing lips pole shoes and the cylindrical surface of the sealed element.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL416152A PL235937B1 (en) | 2016-02-16 | 2016-02-16 | Multi-stage gland sealing with magnetic fluid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL416152A PL235937B1 (en) | 2016-02-16 | 2016-02-16 | Multi-stage gland sealing with magnetic fluid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL416152A1 PL416152A1 (en) | 2017-08-28 |
| PL235937B1 true PL235937B1 (en) | 2020-11-16 |
Family
ID=59684477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL416152A PL235937B1 (en) | 2016-02-16 | 2016-02-16 | Multi-stage gland sealing with magnetic fluid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL235937B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL236071B1 (en) * | 2017-09-09 | 2020-11-30 | Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie | Gland with balanced distribution of contact pressures |
| PL235679B1 (en) * | 2017-10-10 | 2020-10-05 | Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie | Packing gland with magnetic fluid |
-
2016
- 2016-02-16 PL PL416152A patent/PL235937B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL416152A1 (en) | 2017-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2022517302A (en) | Multi-part seal assembly | |
| PL243906B1 (en) | Hybrid seal for large-sized elements with reciprocating or rotary movement | |
| PL230842B1 (en) | Multi-stage gland sealing for a rotating shaft, using magnetic fluid | |
| PL226540B1 (en) | Multi-stage sealing with magnetic liquid | |
| US9939067B2 (en) | Elastic contact seal | |
| PL221069B1 (en) | Multiple-stage stuffing-box type seal | |
| PL248375B1 (en) | Hybrid stuffing box seal with magnetic fluid for a rotating shaft | |
| PL235679B1 (en) | Packing gland with magnetic fluid | |
| PL244633B1 (en) | Hybrid seal for large-size elements with rotating or reciprocating motion | |
| PL248125B1 (en) | Hybrid seal for rotary or reciprocating components | |
| PL234836B1 (en) | Gland with balanced distribution of contact pressures | |
| PL230873B1 (en) | Multi-stage gland sealed with magnetic fluid | |
| PL226935B1 (en) | Hybrid packing of elements with rotary and reciprocating motion | |
| PL241119B1 (en) | Hybrid shaft packing | |
| PL234946B1 (en) | Hybrid seal for large-size elements with rotary or reciprocating movement | |
| US2756081A (en) | Stuffing boxes for rotatable members | |
| PL236071B1 (en) | Gland with balanced distribution of contact pressures | |
| RU2686358C1 (en) | Combined magneto-fluid seal | |
| PL245662B1 (en) | Multi-stage magnetic fluid gland seal for high-speed shaft | |
| PL223553B1 (en) | Hybrid seal elements of rotating or reciprocating return motion | |
| PL243301B1 (en) | Hybrid seal for reciprocating or rotating components | |
| PL210754B1 (en) | Stuffing-box with uniform pressure distribution | |
| RU184858U1 (en) | MAGNETIC LIQUID SEAL | |
| PL233731B1 (en) | Rotating shaft pass sealed with ferromagnetic fluid | |
| PL195697B1 (en) | Stuffing-box seal for a shaft |