Сальник для водяного насоса Российский патент 2023 года по МПК F16J15/34 

Область техники, к которой относится изобретение

Сальник нового типа для водяного насоса может быть использован в насосах для автомобилестроения и смежных областях.

Изобретение направлено на повышение надежности работы водяного насоса за счет установки сальника нового типа, с помощью создания герметичности в сальнике за счет плотного прилегания колец «Кольцо по кольцу», повышение износостойкости при работе в условиях высоких температур, посредством применения неподвижного уплотнительного графитового кольца ТАФ-40 и уплотнительного керамического кольца которое обладает высокой прочностью, твердостью и износостойкостью, увеличение ресурса работы и дополнительное повышение надежности сальника за счёт особенности конструкции сборки и обработки материалов.

Описание уровня техники

Известен "Насос для перекачивания жидкости" патент РФ № 2133380 от 16.12.97 г., 5 МПК F 04 D 7/02, 29/22, 29/12, опубл. 20.07.99 г., бюл. № 20, содержащий сборный корпус, крыльчатку, втулку, вал, прокладки, резьбовые элементы, штифт, шайбы, фланец. Крыльчатка выполнена сборной в составе со ступенчатым кольцевым валом. Вал снабжен рифлениями на малом кольцевом выступе, а с другой стороны содержит торец с глухим отверстием. Торец вала взаимодействует с резиновой манжетой, в которой 10 размещено графитовое кольцо. Поверхность второго оппозитно расположенного первому графитового кольца установлена неподвижно с возможностью восприятия осевых нагрузок от подвижного графитового кольца. Подвижное графитовое кольцо упруго удерживается в торце ведомого вала. Крыльчатка установлена на рифлениях вала и выполнена из прочных термостойких материалов.

Однако данное решение является комплексным и не предусматривает замену составляющих его частей, что в свою очередь экономически менее выгодно чем предлагаемое нами решение с возможностью быстрой замены узла водяного насоса в частности его сальника имеющего повышенную износостойкость его составляющих и большую надежностью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемому изобретению является "Сальник патронного типа для водяного насоса" патент РФ № 2215219 от 20.12.2002 г., МПК F16J 15/34 F04D 29/08, опубл. 27.10.2003 г., содержащий металлический патрон, на внешнем торце которого выполнен импеллер; кольцо-фиксатор; упругий резиновый элемент с двумя армирующими кольцами и конической пружиной; пару трения "кольцо по кольцу", одно из которых неподвижное графитовое, второе кольцо упорное вращающееся чугунное, выполненное с канавкой прямоугольного сечения; уплотнительную прокладку Г-образного сечения, посредством которой достигается герметичность упорного вращающегося чугунного кольца, коническую пружину и крыльчатку.

Основными недостатками которого являются: наличие вибрация в зоне сальника «кольца по кольцу» при работе, радиальное смещение сальника и недостаточная износостойкость.

Заявляемое техническое решение призвано решить вышеуказанные проблемы.

Технической задачей данного изобретения является повышение надежности работы водяного насоса, повышение герметичности в сальнике, повышение износостойкости работы при высоких температурах, а также разработка нового способа сборки и обработки материалов с целью увеличения ресурса работы сальника.

Технический результат достигается установкой в водяной нанос сальника нового типа, который унифицирован и может, применяется на заводах автомобилестроения за счет стандартного размера и формы под посадочное гнездо в корпусе водяного насоса. Повышение герметичности в сальнике достигается за счет уплотнения прилегания пары трение колец «Кольцо по кольцу» (при механической обработке керамического кольца рабочая часть доводится до «зеркальности», без рисок). Повышение износостойкости работы при высоких температурах с помощью применения графитового кольца ТАФ-40 и керамического кольца которое обладает высокой прочностью, твердостью и износостойкостью. Особенность сборки и обработки материалов в свою очередь приводит к увеличению ресурса и надежности сальника нового типа, в процессе которой применяется разно-шаговая навивка верхней и нижней части пружины с шагом витков по 2,5 мм, а в средней части пружины 9,5 мм что позволяет устранить вибрацию в зоне сальника «кольца по кольцу». Установка же подвижной втулки с керамическим кольцом одновременно с корпусом сальника в гнездо корпуса насоса позволяет не допускать его радиальное смещение.

Предлагаемое устройство поясняется следующим чертежом:

«Сальник для водяного насоса в сборе».

Перечень позиций на чертеже: 1 - втулка подвижная; 2 - кольцо резиновое; 3 - кольцо керамическое; 4 - кольцо упорное уплотнительное графитовое; 5 - манжета резиновая; 6 - кольцо верхнее опорное; 7 - пружина; 8 - кольцо опорное нижнее; 9 - корпус сальника; 10 - вал-подшипник; 11 - корпус насоса.

Раскрытие изобретения

Работает устройство следующим образом: при работе насоса жидкость попадает в зону пара трения «Кольцо по кольцу» одно из которых неподвижное уплотнительное графитовое 4 вставленное в резиновую манжету 5 корпуса сальника 9. Второе кольцо уплотнительное керамическое 3, установленное с резиновым кольцом 2, на металлической подвижной втулке 1. Сомкнутые без зазора кольца керамические и графитовое создают герметичность. В связи с этим при работе сальника жидкость не проходит между колец (графитовым и керамическим) за счет достижения максимального соприкосновения друг с другом, при помощи предварительной механической обработки керамического кольца рабочая часть которого доводится до «зеркальности». Сальник при монтаже в корпус водяного наоса устанавливается в сборе. При установке сальника в гнездо корпуса водяного насоса происходит его запрессовка, одновременно корпус сальника 9 в гнездо корпуса водяного насоса 11 и на вал-подшипник 10, подвижную втулку с соблюдением монтажного размера 11 (+-0,1 мм).

Изобретение относится к сальникам нового типа для водяного насоса и может быть использовано в насосах для автомобилестроения за счет стандартного размера и формы под посадочное гнездо в корпусе водяного насоса. Повышение герметичности в сальнике достигается за счет уплотнения прилегания пары трения колец «Кольцо по кольцу», причем при механической обработке керамического кольца рабочая часть доводится до «зеркальности», без рисок. Повышение износостойкости работы при высоких температурах осуществляется с помощью применения графитового кольца ТАФ-40 и керамического кольца, которое обладает высокой прочностью, твердостью и износостойкостью. Особенность сборки и обработки материалов в свою очередь приводит к увеличению ресурса и надежности сальника нового типа, в процессе которой применяется разношаговая навивка верхней и нижней части пружины с шагом витков по 2,5 мм, а в средней части пружины 9,5 мм, что позволяет устранить вибрацию в зоне сальника «кольца по кольцу». Установка же подвижной втулки с керамическим кольцом одновременно с корпусом сальника в гнездо корпуса насоса позволяет не допускать его радиальное смещение. 1 ил.

Сальник для водяного насоса, состоящий из корпуса сальника, неподвижного уплотнительного графитового кольца, пружины, крыльчатки с валом, отличающийся тем, что содержит уплотнительное керамическое кольцо, отшлифованное без рисок, установленное с резиновым кольцом на металлической подвижной втулке, при этом пружина выполнена разношаговой навивки, которая в верхней и нижней части пружины выполнена с шагом витков по 2,5 мм, а в средней части пружины - 9,5 мм, причем при установке сальника в сборе в гнездо корпуса насоса происходит его запрессовка, при которой одновременно происходит установка корпуса сальника в гнездо корпуса насоса, а металлической подвижной втулки - на вал.