SE521393C2 - Tätningsanordning - Google Patents

Description

vattenutspädningen varit avsevärd, finns risk för att även den mot drivenheten vända tätningen skadats, varför det ofta är lämpligt att byta båda tätningarna samtidigt.

För att underlätta byte av tätningarna, har tidigare föreslagits att bygga samman dem till en enhet, vilket förenklar service och förbättrar driftsäkerheten. Exempel på sådana konstruktioner visas i de svenska patenten 200 144 och 466 925.

För att åstadkomma en god cirkulation av spärrvätskan i tätningsenheten har det föreslagits att integrera en pump i denna . Speciellt i det fall man valt att kyla elmotorn med ett internt kylsystem och utnyttja spärrvätskan som kylmedium, är en sådan pump en förutsättning för att erforderligt flöde skall åstadkommas. De hittills kända konstruktionerna, se exvis svenska patentet 327 904, uppvisar emellertid stora brister vad gäller verkningsgrad och utrymmesbehov. Föreliggande uppfinning avser därför en anordning som på ett tillförlitligt sätt åstadkommer erforderlig cirkulation även vid låga varvtal och dessutom uppvisar ett mycket begränsat utrymmesbehov.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan under hänvisning till bifogade figurer, vilka visar ett snitt genom ett pumpaggregat med en tätningsanordning enligt uppfinningen, fig 1, samt en principskiss av cirkulationspumpen i tätningsanordningen, fig 2. l figurerna betecknar 1 en drivenhet, 2 en hydraulenhet, 3 en dessa förenande drivaxel. 4 och 5 betecknar roterande plantätningsringar och 6 och 7 stationära plantätningsringar, vilka uppbärs av ett gemensamt hållarorgan 8, medan 9 betecknar en hålighet i det senare. 10 betecknar ett axialpumphjul med skovlar 11. 12 och 13 betecknar ledskenor och 14 och 15 kylanslutningar.

Drivaxeln 3 mellan drivdel 1 och hydrauldel 2 är sålunda at/tätad medelst i plantätningsarrangemang 4,6 resp 5,7. Tätningsringarna 4 och 5 roterar med axeln 3 F \USER\FAS222\FAS1\RI\WOFZD\ANS\ARB15 DOC 3 och pressas mot de stationära tätningsringarna 6 resp 7 med hjälp av fjäderkraft. På detta sätt hindras effektivt mediet i hudrauldelen 2 från att tränga fram längs axeln.

Såsom tidigare nämnts innebär uppfinningen att i tätningsarrangemanget finns integrerad en cirkulationspump som cirkulerar spärrmedium, vilket medium enligt en föredragen utföringsform även tjänstgör som kylmedium för drivdelen 1. Håligheten eller kanalen 9 inne i tätningsarrangemanget som innehåller ett pumphjul 10, står för detta ändamål i förbindelse med kylkanaler i drivenheten via anslutningar 14 och 15. l tidigare kända konstruktioner av detta slag används centrifugalpumphjul med lågt specifikt varvtal, där den statiska tryckhöjden ej utnyttjas p g a bristande avtätning.

Verkningsgraden för en såden pump är därför extremt låg - ca 5 %. Den strömning som åstadkoms riskerar därför att bli övervägande laminär, vilket ger ett förhållandevis litet värmeutbyte i motorns kylkanaler.

Den relation som föreligger mellan strömningsförlust och aktuella geometriska förhållanden i en dränkbar pump, innebär att bästa värmeväxling erhålls med hjälp av en pump med högt specifikt varvtal. Detta gäller inte minst för att säkerställa turbulent strömning vid de värmeväxlande ytorna.

Enligt uppfinningen åstadkoms den önskade turbulenta strömningen även vid förhållandevis låga varvtal genom att pumpen utformas som en halvaxial- eller axialpump uppbyggd på följande sätt: Pumpinloppet är försett med ett antal ledskenor 12, vilka genererar en motrotation som ökar tryckhöjden. Pumphjulet 10, som är anbragt på drivaxeln 3, utgörs av ett högbelastat pumphjul av halvaxial- eller axialtyp med ett antal skovlar 11 som roterar i kanalen 9. Efter radiell omlänkning passerar slutligen vätskan ett antal diffuserande F \USER\FAS222\FAS1\Rl\WORD\ANSVÄRB1SDOC 521 595 ut» tat-wi 4 ledskenor 13. Utmärkande för konstruktionen är dess kompakthet och speciellt utrymmesbehovet i radiell led är mycket begränsat.

Tack vare pumpens utformning med ett högbelastat effektivt utformat pumphjul, ledskenor och väl avtätade anslutningar, åstadkoms ett högt specifikt varvtal som skapar en turbulent strömning hos spärrvätskan/kylmediet, även vid förhållandevis låga varvtal. En turbulent strömning är, såsom tidigare nämnts, en förutsättning för att skapa bra värmeutbyte även vid begränsade volymströmmar. Detta är nödvändigt med tanke på att tillförd effekt måste begränsas så mycket som möjligt för att ej negativt påverka maskinens totala verkningsgrad. l beskrivningen ovan refereras till ett plantätningsarrangemang där den i detta inbyggda pumpen cirkulerar spärrvätska som samtidigt utnyttjas för kylning av drivmotorn. Uppfinningen skall emellertid ej ses som begränsad till denna utföringsform, utan är även tillämpbar i det fall kylningen sker med hjälp av ett medium skilt från spärrvätskan.

F \USER\FAS222\FAS1\RIRWORD\ANS\ARB15_DOC

Claims (2)

521 395 _., f. Patentkrav

1. Tätningsanordning i form av en lätt utbytbar enhet för en roterande drivaxel, företrädesvis en drivaxel (3) mellan en elektrisk motor (1) och ett pumphjul eller en propeller, varvid tätningsanordningen innefattar två plantätningar ( 4,6) resp (5,7) med ett mellanliggande rum för spärrvätska, den senare företrädesvis även tjänstgörande som kylmedium för den elektriska motorn (1), samt en pump för cirkulation av spärrvätskan, kännetecknad därav, att nämnda pump är av halvaxial- eller axialtyp och innefattar ett på axeln (3) monterat pumphjul (10) försett med skovlar (11) samt i strömningsriktningen före och efter skovlarna (11) anordnade fasta ledskenor (12) resp (13), anordnade i en hålighet (9) i ett hållarorgan (8) som uppbär de stationära plantätningsringarna (6) och (7).

2. Tätningsanordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att de fasta ledskenorna (12) uppströms pumphjulet (10) är vinklade så att en motrotation erhålls hos mediet, varigenom tryckhöjden ökas. FI\USER\FAS222\FAS1\RI\WORD\ANS\ARB1SDOC