СПОСОБ КОНТАКТНОГО УПЛОТНЕНИЯ ВАЛА УПАКОВОЧНЫХ МАШИН Российский патент 1998 года по МПК B65B65/00 B65B65/02 

Изобретение относится к уплотнениям валов упаковочных машин и может быть использовано в отраслях промышленности, связанных с расфасовкой сыпучих материалов в клапанные и другие мешки.

К контактным уплотнителям относятся сальники, которые, как считают, принадлежат к числу отживающих систем уплотнения. Их основной недостаток - повышенный износ, сопровождающийся потерей уплотнительных свойств, и неприспособленность к высоким окружным скоростям. Все же благодаря простоте и дешевизне сальники до сих пор применяют в узлах неответственного назначения.

Сальник представляет собой кольцевую полость вокруг вала, набитую уплотняющим материалом. Для набивки применяют хлопчатобумажные ткани, очесы, шнуры, вываренные в масле, фетр, асбест и подобные материалы с добавлением металлических порошков (свинца, баббита), графита, дисульфида молибдена и других самосмазывающих веществ.

Как известно, контактные уплотнения обеспечивают достаточно высокую герметичность соединений. Их недостатки (ограниченность допустимых скоростей относительного движения, изнашиваемость и потери уплотнительных свойств с износом) устраняют регулированием силы прижатия контактирующих поверхностей, рациональным подбором материала трущихся поверхностей, компенсацией износа с помощью упругих устройств /Орлов П.И. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. В 2-х кн. Кн. 1 /Под ред. П.Н. Учаева. - Изд. 3-е, испр. - М.: Машиностроение, 1988. - с. 472/.

Из множества конструкций сальников отметим ту, в которой применяют сальник с увеличенной длиной набивки и с затяжкой набивки грундбуксой.

Известен способ контактного уплотнения вала упаковочных машин, взятый за прототип, включающий установку сальниковой набивки с пропиткой из самосмазывающих веществ с последующей подтяжкой грундбуксой /Авторское свидетельство СССР N 602408, кл. B 65 B 1/00, 1978/.

Использование такого контактного уплотнения приводит к быстрому износу сальниковой набивки вследствие попадания в зазор между валом и набивкой частиц сыпучего материала.

Задачей настоящего изобретения является повышение эксплуатационной стойкости контактного уплотнения вала упаковочных машин путем образования упрочненного слоя на поверхности контакта набивки с валом. Она решается в способе контактного уплотнения вала упаковочных машин, предусматривающем проведение на холостом ходу отверждения поверхности контакта набивки с валом, а в процессе эксплуатационной приработки - цементацию отвержденной поверхности сальника частицы сыпучего материала.

При отверждении поверхности контакта набивки с валом, осуществляемой контактным трением набивки и вала, вращающегося со скоростью не менее 900 об/мин, за счет действия центробежных сил большая часть масла диффундирует в сторону от контакта, а за счет резкого повышения температуры - меньшая часть масла пригорает в поверхностном слое набивки и образует вместе с ней отвержденный скелет, в который в процессе эксплуатационной приработки производят внедрение частиц и полировку поверхности набивки до зеркального состояния. В процессе же дальнейшей промышленной эксплуатации обеспечивается повышение эксплуатационной стойкости контактного уплотнения вала.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, представленным на фиг. 1, на котором показано устройство для наполнения клапанных мешков сыпучим материалом, вид сбоку, в разрезе.

Способ осуществляется в устройстве для наполнения клапанных мешков сыпучим материалом, включающем загрузочную камеру 1 с лопастным питателем 2 и загрузочным патрубком (на фиг. не показан), днище 3, сальниковую набивку 4, вал 5, прижимной стакан 6, крепежные винты 7.

Способ осуществляется следующим образом. После установки сальниковой набивки 4 с пропиткой из самосмазывающих веществ производится ее подтяжка с использованием прижимного стакана 6 до полного контакта поверхности набивки с поверхностью вала 5. Далее на холостом ходу (при пустых бункере и загрузочной камере 1) при номинальной скорости вращения вала 5 производят химико-термическую обработку набивки, при этом степень завершения этого процесса устанавливают по окончании дымления из контактного уплотнения. По времени это равно 10-20 минутам.

Если после этой операции разобрать уплотнение, то визуально можно отметить, что полированная поверхность набивки имеет синеватый с серебристым оттенком цвет. То же самое можно увидеть и на валу.

Далее в процессе эксплуатационной приработки при закрытом отсекателе при той же скорости производят цементацию поверхности набивки 4 внедрением в ее поверхностный слой частиц порошкообразного материала, подлежащего упаковке. При этом частицы поступают из загрузочной камеры 1 в область контактного уплотнения, за счет центробежных сил внедряются в поверхностный слой, заполняя промежутки скелета, образованного набивкой и подгоревшими частицами масла, и образуя при этом поверхностно-упрочненный слой из частиц порошка, отвержденного масла и волокон набивки.

Время проведения этой обработки может быть разным и определяется по снижению температуры вала до нормального состояния. Если разобрать контактное уплотнение, то визуально можно отметить, что цвет поверхности набивки приобрел вороненый оттенок, а структура поверхности набивки похожа на керамический черепок.

Пример осуществления способа.

Набивку, асбестовый шнур, плетеный, квадратного сечения, пропитанный маслом, подвергали на холостом ходу химико-термической обработке при скорости вращения вала 900 об/мин до завершения этой обработки (исчезновение дымки из уплотнения) в течение 25 минут.

Цементацию набивки производили в процессе эксплуатационной приработки при той же скорости вращения вала до завершения этой приработки (снижение температуры вала до величины 35-40^oC) в течение 30 минут.

Полученное таким образом контактное уплотнение имеет практически притертую поверхность, что способствует длительной эксплуатации такого уплотнения, сравнимого со временем эксплуатации самой упаковочной машины.

В процессе работы упаковочной машины за счет вращения лопастей питателя в области, примыкающей к валу, на котором закрепляется питатель, возникает вентиляторный эффект с подсосом воздуха из атмосферы, вследствие чего отсутствует пыление, обуславливаемое выходом частиц порошкообразного материала через уплотнение.

Способ предназначен для использования в отраслях промышленности, связанных с расфасовкой сыпучих материалов в клапанные и другие мешки. После установки сальниковой набивки (4) с пропиткой из самосмазывающих веществ на вал (5) машины производят ее подтяжку с использованием грундбуксы. Затем на холостом ходу проводят отверждение поверхности контакта набивки с валом. А в процессе эксплуатационной приработки - цементацию отвержденной поверхности сальника частицами сыпучего материала. Применение изобретения позволяет повысить эксплуатационную стойкость контактного уплотнения. 1 ил.

Способ контактного уплотнения вала упаковочных машин, включающий установку сальниковой набивки с пропиткой из самосмазывающих веществ с последующей подтяжкой с использованием грундбуксы, отличающийся тем, что на холостом ходу производят отверждение поверхности контакта набивки с валом упаковочной машины, а в процессе эксплуатационной приработки - цементацию отвержденной поверхности сальника частицами сыпучего материала.