Торцовое сальниковое уплотнение Советский патент 1987 года по МПК F16J15/22 

Изобретение относится к области насосостроения, а именно к торцовому уплотнению вращающихся валов, и может найти применение для самовсасывающих насосов в судостроении, в турбобурах и т.д. Известны торцовые сальниковые уп лотнения, в которых пара трения сос тоит из двух колец: одного эластичного (сальниковая набивка), а друго го жесткого (металлического, керами ческого) . Недостатком известного устройств является их небольшой срок работы и низкая герметичность. Наиболее близкое по технической сущности и достигаемому результату торцовое сальниковое уплотнение, со держащее подпружиненную пару трения из эластичного и твердого колец,установленную на валу. Недостатком известного устройства является низкая герметичность и малая износостойкость. Целью изобретения является увели чение герметичности и износостойкое ти. Поставленная цель достигается тем, что в торцовом сальниковом уплотнении, содержащем сменное кольцо набивки, размещенное в гнезде обойг мы и поджатое к нему упругим элемен том, ответное твердое кольцо, частично входящее в указанное гнездо с радиальными зазорами, наружный зазор между гнездом набивки и уплотнительным пояском твердого кольца выполнен большим, чем внутренний, причем эта величина определяется со отношениями 0,2,;.0,1, 0,3-0,8; - в„ ширина уплотнитель ного пояска, твердого кольцаi ширина сальниковой набивки; осевая высота упло нительного пояска твердого кольца; D и D соответственно вну ренний и наружный диаметры уплотнительного пояска твердого кольца d и d - внутренний и наружяОный диаметры гнезда сальниковой набивки. На чертеже изображено торцовое сальниковое уплотнение. Уплотнение (см.фиг.1) содержит пару трения из эластичного 1 и твердого кольца 2, подпружиненную пружиной 3, установленных на валу 4. Твердое кольцо 2 имеет ширину 0,30,8 ширины эластичного кольца и установлено таким образом, что разница внутренних радиусов твердого 2 и эластичного 1 колец составляет не более 0,2 ширины эластичного кольца. Твердое кольцо 2 выполнено со ступеиькой 5 глубиной не менее 0,1 ширины эластичного кольца. Эластичное кольцо 1 (см.фиг.2) выполнено ступенчатой формой с разгрузочными канавками 6 на валу 4. Работает торцовое сальниковое уплотнение следующим образом. В данной конструкции уплотнения пара трения из эластичного и твердого колец выполняется так, что твердое кольцо 2 имеет более узкую торцовую поверхность, чем эластичная, расположенную ближе ко внутреннему диаметру пары (фиг.1). Благодаря этому большая часть поверхности эластичного кольца 1 открыта и интенсивно охлаждается рабочей жидкостью. Сокращается площадь контактной поверхности пары и радиус действия сил трения, что снижает момент и мощность трения. Отсутствие всестороннего (объемного) сжатия эластичного кольца 1 способствует сохранению им податливости, что также снижает возможность прилипания кольца и потери им подвижности в осевом направлении и на перекос. Твердое кольцо 2 пары может быть выполнено ступенчатым с шириной ступеньки 5, равной 0,3-0,8 ширины эластичного кольца и р;азницей радиусов твердого и эластичного колец не более 0,2 ширины эластичного кольца. Торцовая поверхность ступеньки по мере износа пары вступает в контакт с эластичным кольцом 1, выполняя роль подпятника и снижая контактные давления и износ пары. Глубина ступеньки должна быть не менее 0,1 шипины эластичного кольца.

Контактные давления в паре могут быть уменьшены при помощи ее гидравлической разгрузки, если применить эластичное кольцо ступенчатой формы, для зтого на валу и выполнены разгрузочные канавки 6, которые сообщают область стыка ; атмосферньм давлением.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повьппении герметичности и износостойкости пары трения торцового сальниТсового уплотнения.

ТОРЦОВОЕ САЛЬНИКОВОЕ УШЮТ НЕКИЕ, содержащее сменное кольцо набивки, размещенное в гнезде обоймы и поджатое к нему упругим элементом, ответное твердое кольцо, частично входящее в указанное гнездо с радиальными зазорами, отличающееся тем, что, с целью увеличения герметичности и износостойкости, наружный зазор между гнездом набивки и уплотнительньм пояском твердого кольца выполнен большим, чем внутренний, причем., эта величина определяется соотношениями 2 где В -ширина уплотнительного пояска твердого кольца; В -ширина сальниковой набивки; h - осевая высота уп- лотнительного пояска твердого кольца; D и D. -соответственно внутренний и наружный диаметры уплотнисл тельного пояска твердого кольца; с d и dg - внутренний и наружный диаметры гнезда § сальниковой набивки. О9 1чЭ 00 О1 Од Фиг,1