САЛЬНИКОВЫЙ УЗЕЛ Российский патент 2014 года по МПК F16J15/18 

Предлагаемое изобретение относится к узлам и деталям машин, устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и установок, а именно сальникам.

Известен патент на полезную модель РФ №41821, МПК F16J 15/18 «УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО». Уплотнительное устройство, содержащее корпус, нажимную втулку, нажимные элементы и уплотнитель, корпус имеет отверстие для прохождения уплотняемого вала и полость для уплотнителя, нажимная втулка имеет отверстие для прохождения уплотняемого вала и нажимной выступ с торцом, отличающееся тем, что корпус и/или нажимная втулка выполнены не менее чем из двух частей, расположенных симметрично относительно продольной оси. Корпус и/или нажимная втулка выполнены из износостойкого и/или антифрикционного материала. Дно полости корпуса и/или торец нажимного выступа нажимной втулки выполнены в форме конуса. В качестве нажимных элементов используют болты.

Недостатком данного технического решения является конструктивная и технологическая сложность, отсутствие надежной фиксации в закрытом положении.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент РФ на изобретение №2277660, МПК F16J 15/18 «САЛЬНИКОВЫЙ УЗЕЛ». Сальниковый узел, содержащий корпус с крышкой, в котором соосно размещены уплотняемый элемент, нажимная втулка и сальниковая набивка, уплотняющая напорную полость, заполненную рабочей средой, при этом в корпусе между нажимной втулкой и напорной полостью размещена компенсирующая полость, состоящая из двух камер, разделенных между собой обратным клапаном, отделенная от напорной полости разделительной втулкой, взаимодействующая через нажимную втулку с сальниковой набивкой.

Недостатком данного технического решения является незащищенность вала от износа в процессе эксплуатации вследствие механического трения сальника о вал, сложность в обслуживании сальника и сложность в изготовлении сальника.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение износостойкости вала рабочего механизма и самого сальника, упрощение обслуживания сальника, возможность установления корпуса сальника с необходимым расчетным смещением оси относительно крышки сальника и минимизация утечек рабочей среды.

Поставленная задача решается за счет того, что в сальниковом узле, содержащем корпус, состоящий из втулки корпуса и крышки корпуса, нажимную втулку, сальниковую набивку, крышку, опорную втулку и защитную втулку, крышка жестко закреплена в опорной втулке, закрепляемой в корпусе рабочего механизма, а защитная втулка жестко прилегает к валу рабочего механизма, причем крышка выполнена с возможностью несоосного размещения в ней корпуса, а внутренний диаметр втулки корпуса выполнен больше внешнего диаметра нажимной втулки с обеспечением вхождения нажимной втулки во втулку корпуса для уплотнения сальниковой набивки, при этом втулка корпуса и крышка корпуса соединены между собой, а нажимная втулка, посажена на защитную втулку и соединена с втулкой корпуса сальникового узла. Крышка, крышка корпуса и втулка корпуса снабжены ребрами жесткости. Опорная втулка, крышка, крышка корпуса, втулка корпуса, защитная втулка и нажимная втулка снабжены фланцами, обеспечивающими соединение между собой опорной втулки с крышкой, крышки с крышкой корпуса, крышки корпуса с втулкой корпуса и втулки корпуса с нажимной втулкой. Между крышкой корпуса и защитной втулкой размещен вкладыш.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

Фиг.1 - общий вид сальника;

Фиг.2 - вид сальника сверху;

Фиг.3 - вид сальника снизу;

Фиг.4 - вид сальника в сечении по А-А.

Сальниковый узел 1 содержит корпус 2, состоящий из втулки корпуса 3 и крышки корпуса 4, нажимную втулку 5, сальниковую набивку 6, крышку 7, опорную втулку 8 и защитную втулку 9, при этом крышка 7 жестко закреплена в опорной втулке 8, закрепляемой в корпусе рабочего механизма 10, а защитная втулка 9 жестко прилегает к валу рабочего механизма 11, причем крышка 7 выполнена с возможностью несоосного размещения в ней корпуса 2 (со смещением Н), а внутренний диаметр втулки корпуса 3 выполнен больше внешнего диаметра нажимной втулки 5 с обеспечением вхождения нажимной втулки 5 во втулку корпуса 3 для уплотнения сальниковой набивки 6, при этом втулка корпуса 3 и крышка корпуса 4 соединены между собой, а нажимная втулка 5 посажена на защитную втулку 9 и соединена с втулкой корпуса 3 сальникового узла 1 (см. фиг.1, 2, 3, 4).

Крышка 7, крышка корпуса 4 и втулка корпуса 3 снабжены ребрами жесткости 12 для усиления конструкции сальникового узла 1, тем самым повышения износостойкости (см. фиг.1, 3, 4).

Опорная втулка 8, крышка 7, крышка корпуса 4, втулка корпуса 3, защитная втулка 9 и нажимная втулка 5 снабжены фланцами 13, обеспечивающими соединение между собой опорной втулки 8 с крышкой 7, крышки 7 с крышкой корпуса 4, крышки корпуса 4 с втулкой корпуса 3 и втулки корпуса 3 с нажимной втулкой 5. Плотное соединение вышеназванных деталей между собой производят, например, болтовым соединением (не показано), позволяющим, при необходимости, отсоединение, ремонт и замену отдельных деталей (см. фиг.1, 4).

Между крышкой корпуса 4 и защитной втулкой 9 размещен вкладыш 14, защищающий соединенные детали от быстрого износа (см. фиг.4).

Все фланцы снабжены отверстиями 15 под крепежные элементы, например болты (см. фиг.1, 4).

Высота смещения Н оси вала 16 от центральной оси 17 определяется расчетным путем (см. фиг.2).

Сборка сальникового узла 1 происходит следующим образом.

Предварительный этап.

Отдельно собирают опорную втулку 8 сальника и к опорной втулке 8 приваривают фланец 13.

Отдельно собирают крышку 7 сальникового узла и к крышке 7 приваривают фланец 13 верхний и фланец 13 нижний и ребра жесткости 12.

Отдельно собирают защитную втулку 9 и к защитной втулке 9 приваривают фланец 13.

Отдельно собирают корпус 2 сальникового узла 1 и к втулке корпуса 3 сальникового узла 1 приваривают фланец 13 нижний и фланец 13 верхний втулки корпуса 3 сальникового узла 1 и ребра жесткости 12 втулки корпуса 3 сальникового узла 1, затем к крышке корпуса 4 сальникового узла 1 приваривают фланец 13 и ребра жесткости 12 и соединяют крышку корпуса 4 сальникового узла 1 с втулкой корпуса 3 сальникового узла 1 через уплотнительное кольцо посредством, например, сварки.

Отдельно собирают нажимную втулку 5 - к нажимной втулке 5 приваривают фланец 13.

Сборочный этап.

В корпусе рабочего механизма 10 вырезают круглое отверстие (см. фиг.2, 3) после чего вставляют в это отверстие опорную втулку 8 сальникового узла 1 и крепят ее, например, сваркой.

Далее к опорной втулке 8 сальникового узла 1 прибалчивают крышку сальникового узла 7, в которой вырезают отверстие для корпуса 2 сальникового узла 1, при этом ось крышки 7 сальникового узла 1 и ось корпуса 2 сальникового узла 1 могут быть расположены с определенным расчетным смещением Н друг от друга, затем вставляют корпус 2 сальникового узла.

Следующим этапом на вал рабочего механизма 11 надевают уплотнительное кольцо (не показано), а потом защитную втулку 9 и закрепляют ее посредством болтового соединения (не показано). После чего вставляют вкладыш 14 между защитной втулкой 9 и крышкой корпуса 4 сальникового узла 1, при этом корпус 2 сальникового узла 1 с защитной втулкой 9 могут быть размещены в крышке 7 сальникового узла 1 как соосно, так и со смещением оси на Н, в зависимости от размещения оси вала рабочего механизма 11. Далее обматывают защитную втулку 9 уплотнительной сальниковой набивкой 6 многослойного плетения.

И в заключении, к втулке корпуса 3 сальникового узла 1 присоединяют нажимную втулку 5 посредством, например, болтового соединения (не показано).

Сальниковый узел относится к узлам и деталям машин, устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и установок, а именно сальникам.

Устройство работает следующим образом: жестко посаженная на валу рабочего механизма 11 защитная втулка 9 движется вместе с валом рабочего механизма 11. Все остальные элементы сальникового узла 1 при этом не подвижны. При частичном износе уплотнительной сальниковой набивки 6 многослойного плетения затягивают болты, соединяющие нажимную втулку 5 с втулкой корпуса 3 сальникового узла 1 и посредством давления нажимной втулки 5 на сальниковую набивку 6 происходит ее уплотнение и тем самым не нарушается эффективность работы сальникового узла 1.

Для обслуживания сальникового узла можно разъединить все элементы. Максимальный срок эксплуатации сальникового узла при полной рабочей загрузке и проведении плановых технических осмотров может составлять пять лет.

Наличие защитной втулки препятствует попаданию на вал рабочего механизма рабочей среды и, тем самым, износу вала.

Предлагаемая конструкция сальникового узла используется как защитный механизм для оси рабочего механизма, например ротора шнекового растворителя (не показано).

Заявляемый сальниковый узел используют для встраивания в технологический процесс работы шнекового растворителя с использованием дополнительных узлов и деталей (не показано).

Увеличение износостойкости вала рабочего механизма и сальникового узла, упрощение обслуживания по сравнению с прототипом обеспечивается за счет наличия в сальниковом узле защитной втулки, за счет того, что весь узел собирают и крепят посредством соединительных элементов, например болтов, а минимизация утечек рабочей среды достигается за счет использования в конструкции узла уплотнительных колец и набивки.

Все вышесказанное говорит о выполнении поставленной технической задачи и о промышленной применимости заявленного устройства.

Перечень позиций:

1. Сальниковый узел

2. Корпус

3. Втулка корпуса

4. Крышка корпуса

5. Нажимная втулка

6. Сальниковая набивка

7. Крышка

8. Опорная втулка

9. Защитная втулка

10. Корпус рабочего механизма

11. Вал рабочего механизма

12. Ребро жесткости

13. Фланец

14. Вкладыш

15. Отверстия под крепежные элементы

16. Ось вала рабочего механизма

17. Центральная ось

Н - высота смещения осей относительно друг друга

Изобретение относится к уплотнительной технике. Сальниковый узел содержит корпус, состоящий из втулки корпуса и крышки корпуса, нажимную втулку, сальниковую набивку, крышку, опорную втулку и защитную втулку. Крышка жестко закреплена в опорной втулке, закрепленной в корпусе рабочего механизма, а защитная втулка жестко прилегает к валу рабочего механизма. Крышка выполнена с возможностью несоосного размещения в ней корпуса, а внутренний диаметр втулки корпуса выполнен больше внешнего диаметра нажимной втулки с обеспечением вхождения нажимной втулки во втулку корпуса для уплотнения сальниковой набивки, при этом втулка корпуса и крышка корпуса соединены между собой, а нажимная втулка посажена на защитную втулку и соединена с втулкой корпуса. Изобретение упрощает монтаж соединения и повышает надежность уплотнения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сальниковый узел, содержащий корпус, состоящий из втулки корпуса и крышки корпуса, нажимную втулку и сальниковую набивку,
отличающийся
тем, что сальниковый узел дополнительно содержит крышку, опорную втулку и защитную втулку, при этом крышка жестко закреплена в опорной втулке, закрепленной в корпусе рабочего механизма, а защитная втулка жестко прилегает к валу рабочего механизма, причем крышка выполнена с возможностью несоосного размещения в ней корпуса, а внутренний диаметр втулки корпуса выполнен больше внешнего диаметра нажимной втулки с обеспечением вхождения нажимной втулки во втулку корпуса для уплотнения сальниковой набивки, при этом втулка корпуса и крышка корпуса соединены между собой, а нажимная втулка посажена на защитную втулку и соединена с втулкой корпуса.

2. Сальниковый узел по п.1, отличающийся тем, что крышка, крышка корпуса и втулка корпуса снабжены ребрами жесткости.

3. Сальниковый узел по п.1, отличающийся тем, что опорная втулка, крышка, крышка корпуса, втулка корпуса, защитная втулка и нажимная втулка снабжены фланцами, обеспечивающими соединение между собой опорной втулки с крышкой, крышки с крышкой корпуса, крышки корпуса с втулкой корпуса и втулки корпуса с нажимной втулкой.

4. Сальниковый узел по п.1, отличающийся тем, что между крышкой корпуса и защитной втулкой размещен вкладыш.