СПОСОБ ЗАТЯЖКИ САЛЬНИКОВОГО УПЛОТНЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F16J15/18 

Изобретение относится к области уплотнения штоков запорной арматуры, валов перекачивающих и напорных жидкостных насосов, золотников и штоков гидро- и пневмоаппаратуры, работающих на различных рабочих средах: жидкости (холодная и горячая вода, нефтепродукты, кислотные, щелочные, хлорные растворы, фекалии и пр.), газообразных (природный газ, пар, воздух, углекислый, выхлопные, инертные газы), и может быть использовано в машиностроении, нефтяной промышленности, энергетике, в паросиловом и газовом хозяйстве, теплосетях, водоканалах, очистных сооружениях, во всех стандартных сальниковых узлах с мягкой сальниковой набивкой.

Известен способ установки сальникового уплотнения в виде чередующихся полимерных колец различной высоты. Однако он имеет ограниченное применение в запорной арматуре и дает незначительный эффект, т.к. уплотнение происходит не по всему штоку.

Известен сальник, в котором на вал устанавливают упругие кольца на основе асбеста и прижимают их нажимной втулкой, выдерживают некоторое время, после чего ослабляют прижатие. Недостатком прототипа является необходимость замены изношенных колец, что усложняет эксплуатацию оборудования.

Задача изобретения состоит в повышении ресурса работы сальникового уплотнения без замены колец.

Технический результат достигается тем, что в сальниковом уплотнении кольца, выполненные из асбесторезины, перед установкой на вал пропитывают в растопленном солидоле в смеси с графитом в соотношении 1:1. Затем их устанавливают с максимальной затяжкой и выдержкой во времени 15-30 минут, после чего добавляют 1-2 кольца. Потом 15-30 минут ведут первичную приработку сальниковых колец к валу (штоку), не допуская их перегрева и засорения. Далее при разбухании колец ослабляют прижатие нажимной втулки.

Данный способ позволяет наиболее полно использовать свойства асбесторезины:
уплотнять за счет компонента (термостойкой резины) гораздо эластичнее обычных сальниковых набивок, не доводя при этом до загорания на крутящихся валах;
асбесторезина как бы "тает", истирается с выносом наружу сальникового узла по штоку или валу микрочастиц;
армировка асбестом усиливает термостойкость асбесторезины, особенное насосах и теплонапряженной арматуре.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен разрез сальникового узла со свежими кольцами из асбесторезины; на фиг. 2 - разрез сальникового узла в начале приработки; на фиг. 3 разрез сальникового узла после добавления двух новых колец; на фиг. 4 разрез сальникового узла через год работы; на фиг. 5 разрез сальникового узла через 1,5-2 года работы.

Возможность осуществления заявленного способа подтверждается следующим примером.

Температуры рабочих жидкостей от +1^oС до 200^oС на крутящихся валах насосов или штоках насосов. На малоподвижных узлах арматуры температура жидкостей и газов до 400^oС, давления до 100 атмосфер.

Установка асбесторезиновых колец на питательном насосе котла. Р 30 кг/см², Т 120^oС. Проверяют состояние вала 1 и крепежа.

Вынимают старые кольца. Нарезают кольца.

Пропитывают кольца смазкой солидола с графитом 1:1. Если последние кольца старой стандартной набивки не вынимаются, но при этом нет явных выступов и углублений, то их оставляют как первый барьер в начале ступенчатой разгрузки (при условии, что старая стандартная набивка с металлической оплеткой, на арматуре любая).

Заправив в сальницу смесь солидола-графитовой смазки, вставляют первое кольцо 2, заправляют еще смесь и после вставляют очередное кольцо с разворотом замка на 120-180^o. И так далее 4-5 колец.

Затем продавливают нажимную втулку 3 (грундбуксу) до предела. Оставляют в этом состоянии и занимаются другим сальниковым узлом. Через 15-20 минут или позже асбесторезина сминается, принимает форму. Если кольца были уже, они обжимаются к валу, замки сходятся, смазка под давлением дополнительно пропитывает асбоволокна.

Ставят дополнительно 1-2 кольца для запаса. Отдается первая, самая неудобная гайка, затем вторая. Загоняют смазку и 1-2 кольца, после чего обжимают нажимную втулку, но уже не с усилием, а примерно так, чтобы при открытых всасывающем и нагнетательном вентилях насоса рабочая жидкость немного капала.

Проверяют вращение вала отключенного пока насоса. При заеданиях вала затяжку узла ослабляют.

Подают питание к эл. насосу. Проводят 3-4 кратковременных включения для приработки. В случае необходимости (сильно брызжет жидкость из сальникового узла) поджимают нажимную втулку но так, чтобы выходила тоненькая струйка или капли. Если нагревается сальница или вал, то ослабляют затяжку.

После такой примерной прикидки насос включают в работу, желательно в разгрузочную линию на период приработки на полчаса. Это самый ответственный период. Период первоначальной приработки длится 5-30 минут. Если кольца подогнаны удачно, то усиливая-ослабляя затяжку гаек, за считанные минуты устраняют сильную утечку до струйки и в дальнейшем достаточен лишь визуальный контроль, чтобы охлаждение и смазка водой были постоянными. Температура должна установиться, не расти. Если нет запаха резины, значит в дальнейшем достаточен периодический контроль. Осложнение может возникнуть, если асбоволокна не пропитаны предварительно в солидоло-графитовой смазке. В этом случае через некоторое время (от нескольких часов до 1-2 недель) начинается набухание колец набивки (фиг. 2). Это проявляется в самоуплотнении, что сопровождается уменьшением струйки воды с узла до капель, а затем до полного их исчезновения, а это, в свою очередь, повышением температуры сальникового узла и даже подгоранием колец. При этом сначала появляется запах резины, а затем идет дым.

Поэтому первые 2-3 дня, 2-3 недели надо оставлять более толстую охлаждающую струйку воды для перестраховки, а затем убавлять ее до состояния серии капель, а через месяц и тем более позже до отдельных капель не менее 20 в минуту. Во всяком случае, если появился дым, достаточно отжать и усилить этим охлаждение, и через 1-2 минуты дым исчезнет, температура постепенно снизится.

В случае, когда кольца не совсем удачно подогнаны, период приработки удлиняется. Через зазоры колец вода идет интенсивнее, а при обжатии кольца могут задымиться, т. к. чтобы замки сошлись, придется их обжимать сильнее, что усиливает температуру трения. В этом случае нужно оставить и более толстую струйку воды, чтобы не спалить или насильно не истереть сальник. Если узел больше не греется, через 2-3 часа работы или ранее насос, переведенный уже в режим нагрузки, можно еще подтянуть и там несколько раз. За это время кольца прирабатываются, замки сближаются. Аналогичный процесс длится уже в режиме нормальной работы на протяжении многомесячной работы сальникового узла. Утечки уменьшаются, трение снижается, особенно у вновь добавляемых колец 4, которые, в свою очередь, изнашиваются все медленнее за счет все меньшей затяжки (фиг.3). При этом важно не затягивать гайки туго, как при стандартных старого образца сальниках, несмотря на кажущуюся слабину затяжки. Ранее приработанные асбесторезиновые кольца спеклись и берут почти всю нагрузку на себя, поэтому новые так слабо обжаты и именно это продляет их срок работы.

Период дальнейшей приработки длится до выработки запаса и установки дополнительно 1-2 свежих колец.

Дополнительные кольца 5 устанавливают без выемки ранее установленных (фиг. 4). Те же мероприятия осуществляют в той же последовательности, но в гораздо меньших объемах. Их можно выполнить через 3-6 месяцев, а где и через год. Те же меры контроля после добавления, наиболее ослабленные. Это нетрудно, т.к. в основном все кольца приработались, а новые испытывают все меньше трения. Как указывалось ранее, кольца не заменяются, а всего лишь добавляются. И так далее десятки месяцев. Когда вся сальница будет забита страмбованными кольцами, тем остатком, который не поддается износу (образуется практически постоянный зазор δ (фиг. 5), не увеличивающийся более, чем на величину биения вала), достаточно периодически, раз в год, менять верхние, ставя по 2-3 новых кольца 6 и 7 (фиг. 5). В случае необходимости уплотнение из асбесторезины можно просто заменить. Кольца вынимаются легче, чем стандартные х/б а/ш, пеньковые. В конце концов, после 10, 20, 30-кратных ресурсов, когда и это асбесторезиновое уплотнение страмбовалось и его плохо вынимать, можно наконец насос разобрать на ремонт. Запорная же арматура работает и того дольше, практически вечно, не требуя замены уплотнения.

Как отмечалось выше, при значительных проседаниях вала гарантия на асбесторезину не распространяется, т.к. происходит оттягивание книзу сальника валом и в образовавшийся сверху зазор при остановке может пойти жидкость. В работе же утечек нет. Пластичность асбесторезины сглаживает небольшие неточности при центровке эл. двигателя с насосом. При этом отсутствуют такие явные утечки как при стандартной жесткой набивке, когда ее даже выбивает кусками. Кроме того, асбесторезина со временем не теряет своих уплотняющих качеств как в обычной арматуре. В подаемной арматуре асбесторезина никогда не дает произвольной течи, как шнур х/б, если обжать ее с расчетом на объемно-температурную усадку. Надежность в арматуре годами на все 100% Однако, по мере пусть и уменьшенного, но все же износа, асбесторезиновое уплотнение необходимо вовремя поджимать, хотя это приходится делать все реже. Здесь следует учитывать, что на паровых магистралях асбесторезина дает со временем объемно-температурную усадку до 30% что аналогично процессу приработки в насосах.

Через 2-3 месяца, разово добавив 2-3 кольца, а дальнейшем можно этим ограничиться на долгие годы и тем сберечь не только штоки и резьбу от коррозии, но и примерно наполовину сократить замену арматуры, по этой причине уменьшить простои и убытки, а также трудозатраты. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4

Сущность изобретения: аксиально перемещают нажимную втулку. При этом установленную в камере набивку, выполненную на основе асбеста, обжимают и выдерживают некоторое время. Затем ослабляют прижатие втулки. Перед установкой набивку из асбесторезины пропитывают растопленным солидолом в смеси с графитом в соотношении 1:1 после обжатия набивки выдерживают 15-30 мин. Затем добавляют 1-2 кольца и 15-30 мин ведут первичную приработку, не допуская перегрева и загорания набивки. После разбухания колец набивки ослабляют прижатие втулки. 5 ил.

Способ затяжки сальникового уплотнения, включающий аксиальное перемещение нажимной втулки, при котором установленную в камере набивку, выполненную на основе асбеста, обжимают и выдерживают некоторое время, после чего ослабляют прижатие нажимной втулки, отличающийся тем, что перед установкой набивку из асбесторезины пропитывают растопленным солидолом в смеси с графитом в соотношении 1:1, после обжатия набивки выдерживают 15-30 мин, затем добавляют 1-2 кольца и 15-30 мин ведут первичную приработку, не допуская перегрева и загорания набивки, после разбухания колец набивки ослабляют прижатие нажимной втулки.