Сальниковое уплотнение с пластичной набивкой (его варианты) Советский патент 1983 года по МПК F16J15/18 

Изобретение относится к уплотнитепьной технике, в частности к сальниковым уплотнениям валов машин и аппаратов.

Известно сальниковое уплотнение с пластичной набивкой, принуди -ельно подаваемой нагнетающим устройствам, содержащее, корпус с расточкой, втулку, рабочую камеру и промежуточную камеру, соеданенную с нагнетающим устройством и отделенную от рабочей камеры дросселиуующим каналом С 1 Данная конструкция сальникового уплотнения позволяет набивку перед выдачей в рабочую камеру распределить в промежуточной камере, что частично сглаживает неравномерность давления набивки по периметру вала в рабочей камере. Однако данная конструкция не обеспечивает в течение длительнсно времени непрерьгоного поддержания равномерного давления набивки по периметру вала-в рабочей камере из-за постоянного износа и потери набивки, так как давление набивки выдаваемой через дросселирующий кольиевой канал из промежуточной камеры в рабочую, в процессе подпитки будет всегда бопьще в районе подачи набивки, чем в противоположной точке, что приводит к недостаточной герметизации уплотнения Т.е. к утечке уплотняемой среды, а утечка среды всегда нежелательна, причем при работе с высокоагрессивными и токснчнь1ми средами даже недопустима. Цель изобретения - повышение надеж и долговечности уплотнения путем автоматического поддержания равномерного давле й.я набивки в рабочей камере. Указанная цель достигается тем, что нагнетающее устройство размещено во втулке, при этом втулка выполнена подвижной, а в расточке корпуса выполнено кольцевое углубление, при этом Дросселирующий канал образован кольцевым углуб лением и наружной поверхностью выступа втулки. Эта же задача принципиально одним и тем же путем рещена вьтполнением устройства по другому варианту , в котором в расточке неподвижной втулки размещена подвижная втулка с расточкой, боковые поверхнЛти втулок выполнены перфо рированными, отверстия которых при совмещении образуют дросселирующие каналы. На фиг. 1 изображено сальниковое уплотение с открытой промежуточной камерой; на фиг. 2 - то же, с закрытой промежуточной камерой; на фиг. 3 - варИ|

ант сальникового уплотнения с открытой промежуточной камерой; на фиг. 4 - то же, с закрытой промежуточной камерой.

Сальниковое уплотнение содержит корпус 1, в расточке которого выполнено кольцевое углубление 2, подвижную втулку 3, пружины 4, рабочую камеру 5, промежуточную камеру 6, соединенную с одной стороны с нагнетающим устройством

ваянием промежуточной камеры 6, которая

.непрерывно подпитывает набивкой рабочую

камеру, тем самым обеспечивается посто7 каналом подачи пластичной набивки 8, а с другой стороны - дросселирующим кольцевым каналом 9 с рабочей камерой. Сальниковое уплотнение работает следующим образом. Пластичная набивка подается из нагнетающего устройства 7 по каналу 8 подачи в промежуточную камеру 6 и через дросселирующий кольцевой, .канал 9, образованный кольцевым углублением 2 и втулкой 3, заполняет рабочую камеру 5, как показано на фиг. 1. При дальнейщем нагнетании набивки в рабочую камеру,за счет возрастания давления набивки в ней, происходит осевое перемещение подпружиненной втулки, до полного перекрытия промежуточной камеры расточкой корпуса. Пружины выбраны с таким расчетом, что при полном перекрытии промежуточной камеры, в рабочей камере создано необходимое для герметн- зации вала усилие поджатия набивки. В процессе перемещения набивки по периметру промежуточной камеры из-за потерь на трение по корпусу камеры происходят потери давления (напора) набивки. Но в связи с тем, что промежуточная камера перекрыта, происходит перераспределение давления набивки при движении ее по сечению камеры. При этом давление набивки по окружности выравнивается. Распределяясь по променсуточной камере, набивка под действием давления нагнетания стремится попасть в рабочую камеру 5 через дросселирующий кольцевой канал 9. А так как при работе вала происходит постоянная потеря набивки из рабочей камеры за счет ее износа и выброса через зазоры между валом и торцовыми стенками корпуса сальникового упдотвения, то износ набивки и ее потеря из рабочей камеры влечет за собой потерю давления набивки в рабочей камере, вследствие чего под действием пружин 4 происходит осевое перемещение втулки 3 .в зону рабочей камеры с открыянное, необходимое для герметизации вала усилие поджатия набивки. При этом следует отметить, что вели- чина открытия промежуточной камеры, а следовательно, и скорость подпитки набивкой ршбочей камеры-не постоянна и зависит от скорости вращения вала, величины зазоров между валом и торцовыми стенками рабочей камеры и достигает некоторого значения, но не равняется нулю, до тех пор пока давление набивки в рабоче камере не превысит сил сжатия пружин и промежуточная камера полностью не перекроется расточкой корпуса, тем самым сохранится необходимое усилие поджатия набивки к валу. Исходя из того, что при работе вала износ и потеря набивки из р абочей камеры происходит постоянно, то нагнетание набивки в рабочую камеру сальникового уплотнения происходит автоматически с постоянным сохранением герметизации вала до полной выборки всего-запаса набивки в нагнетающем устройстве, запас которой, как правило, должен определять ся, исходя из межремонтного цикла оборудования. По другому варианту сальниковое уплотнение содержит корпус 1, неподвижную втулку 10, подвижную втулку 3, Н1утри которой выполнена расточка 11, пружины 4, рабочую камеру 5, промежуточную камеру 6, соединенную с одной стороны с дросселирующими каналами 12 которые образованы отверстиями, выполненными по периметру боковых поверхнос тей обеих втулок, причем каналы могут иметь различную форму и расположение, например в шахматном порядке. Сальниковое уплотнение работает следующим образом Пластичная набивка подается из нагне тающего устройства 7 по каналу 8 подачи в промежуточную камеру 6 и через дросселирующие каналы 12, образованные отверстиями, выполненными на боковых поверхностях неподвижной 10 и подвижной втулок 3, заполняет рабочую камеру 5. При дальнейщем нагнетании набивки в рабочую камеру 5, за счет возрастани давления набивки в ней, происходит осевое перемещение подпружиненной подвижной втулки 3 до полного перекрытия дро селирующих каналов 12, соединяющих пр межуточную камеру 6 с рабочей камерой 5. Пружины 4 выбраны с таким f ac4e- том, что при полном перекрытии дроссе лируюших каналов в рабочей камере создано необходимое для герметизации вала усилие поджатия набивки. В процессе перемещения набиЁки по периметру промежуточной камеры из-ва потерь на трение по корпусу камеры происходят потери давления (напора) набивки. Но в связи с тем, что дросселирук щие каналы перекрыты, в прюмежуточной камере происходит перераспределение давления набивки npi движении ее по сечению камеры. При этом давление набивки по окружности выравнивается. Распределяясь по промежуточной камере, набивка под Действием давления нагнетания стремится попасть в рабочую камеру через дросселирующие каналы. А так как при работе вала происходит постоянная потеря набивки из рабочей камеры за счет ее износа и выброса через зазо$ы между валом и торцовыми стенками корпуса сальникового уплотнения, то износ набивки и ее . потеря из рабочей камеры влечет за собой потерю давления наЬивки в рабочей камере, вследствие чего под действием пружин происходит осевое перемещение подвижной втулки в зону рабочей камеры с открытием дросселирующих каналов, через которые происходит непрерывная подпитка набивкой рабочей камеры, тем самым обеспечивается постоянное, необходимое для герметизации вала усилие поджатия набивки. При этом следует отметить, что величина открытия дросселируюцщх каналов, а следовательно, и скорость подпитки набивкой рабочей камеры не постоянна и зависит от скорости вращения вала, величины зазоров между валом и торцовыми стенками рабочей камеры и достигает некоторого значения, но не равняется нулю, до тех пор пока давление набивки в рабочей камере не превысит сил сжатия пружин и дросселирующие каналы перекроются, тем самым сохранится необходимое усилие поджатия набивки к валу. Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в повьпнении надежности герметизации сальникового узла путем автоматического поддержания необходимого равномерного давления уплотни- тельной набивки, а это, в свою очередь, обеспечивает их долговечность на межре-монтный цикл.

Фиг.1

Фиг, 2

1. Сальниковое уплотнение с пластичной набивкой, принудительно подаваемой нагнетающим устройством, содержащее корпус с расточкой, р 1бочую камеру, промеядгточную камеру, соединенную с нагне-г тающим устройством и отделенную от рабочей камеры дросселирующим кольцевым каналом и втулку с выступом, размешенным в расточке корпуса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности уплотнения путем автоматического поддержания равномерн9|;о давления набивки в рабочей камере, нагнетающее устрсЛство размещено во втулке, при этом втулка выполнена подвижной а в расточке корпуса выпол1ено кольцевое углубление, при этом дросселирующий канал -образован кольцевым углублением и наружной поверхностью выступа втулки. 2. Сальниковое уплотнение с пластичной набивкой, принудительно подаваемой нагнетающим устройством, содержащее корпус с расточкой, неподвижную втулку, рабочую камеру, промежуточную камеру, соединенную о {1агнетающим устройством и отделенную от рабочей камеры дросселирующим каналом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности уплотнения пу« (Л тем автоматического поддержания равномерного давления набивки в рабочей каС мере, в расточке неподвижной втулки размещена подвижная втулка с расточкой, боковые поверхности втулок вьшолнены перфортрованными, отверстия которых при совмещении образуют дросселируюпше канальи Од 00 to со