Сальниковое уплотнение Советский патент 1984 года по МПК F16J15/18 

Изобретение относится к уплотнительной техяике, в частности к сальниковым уплотнениям штоков насосов и компрессоров.

Известно сальниковое уплотнение, в котором уплотнитель прижимается к валу за счет радиальной деформации эластичного резинового вкладыша, помешенного между корпусом и уплотнителем, под действием винта-поршпя 1.

Недостатками данного уплотнения являются малые надежность и долговечность, обусловленные нерациональным распределением контактного давления по длине уплотнительного элемента, что вызывает излишний нагрев уплотнения, дополнительные силы трения и потери мощности.

Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является сальникебое уплотнение с кольцевым уплотняюшим элементом и обжимаюшим его устройством в виде размешенного в перфорированном стакане эластичного патрубка, обжимаемого давлением среды, поступаюшей в кольцевую полость корпуса 2.

Недостатком известной конструкции является малая надежность, обусловленная неравномерным распределением контактного давления по длине уплотнительного элемента. Для надежной герметизации контактное давление уплотнительного элемента на шток должно быть равно давлению уплотняемого объема или несколько его превышать. При работе сальникового уплотнения давление уплотняемого объема по длине зоны контакта уплотпительного эле.мента и штока постепенно падает в направлении от уплотняемого объема, в то время как давление среды, прижимающей унлотнительный элемент к штоку, в полости камеры обеспечивает равномерное контактное давление уплотнительного элемента на шток. Это приводит к постепенному возраста}шю разницы между контактным давлением и постепенно уменьшающимся давлением среды в зазоре между штоком и уплотпительным элементом в направлении от уплотняемого объе.ма. Излишек контактного давления вызывает донолнительный нагрев и значительнь й износ уплотпительного элемента и штока, повышенные силы трения и расход мощности, что в целом снижает надежность сальникового уплотнения.

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения путем равномерного распределения контактного давления.

Указанная цель достигается тем, что в сальниковом уплотнении, содержащем камеру с размещенным в ней уплотнительным элементом, прижимаемым к штоку давлением обжимающей среды, поступаюпд,ей в кольцевую полость, образованную между уплотнительпым элементом и внутренней поверхностью камеры, через входное отверстие, кольцевая полость выполнена в виде дросселируюпхей щели, а входное отверстие размещено со стороны уплотняемого объема.

На фиг. 1 представлено сальниковое уплотнение; на фиг. 2 - эпюры распределения по длине уплотнительного элемента давления обжимающей среды (а), контактного давления уплотнительного эле.мента на шток (б), давления уплотняемого объема (в) и результирующего контактного давления (г). Сальниковое уплотнение состоит из камеры 1, внутри которой размещен уплотнительный элемент 2, наружная поверхность которого совместно с внутренней поверх., ностью камеры образует дросселирующую щель 3. Камера 1 имеет каналы 4 и 5 соответственно для подвода в щель 3 и отвода из нее среды, прижимающей уплотнительный эле.мент к штоку 6, распределительные кольцевые проточки 7 и 8 и уплотнительные резиновые кольца 9.

Уплотнение работает следующим образом.

0Среда, прижимающая уплотнительный

элемент 2 к штоку 6, с давлением Р по каналу 4 и через распределительную кольцевую проточку 7 поступает со стороны уплотняемого объема в дросселирующую щель 3,

2 при течении через которую давление ее уменьшается до РЗ в конце щели вследствие гидравлического сопротивления, оказывае.мого щелью протекающей среде. Пройдя через щель 3, среда с давлением Р, .поступает в распределительную кольцевую проQ точку 8 и отводится по каналу 5. При этом контактное давление уплотнительпого элемента на шток изменяется по его длине в соответствии с изменением давления прижимающей среды в щели 3, т. е. постепенно снижается от Рк до Р(..

Давление уплотняемого объема, стремящееся проникнуть через зону контакта уплотнительного элемента и штока, также уменьшается от РЗ .до РЗ, при этом оно стремится оторвать уплотпительный элемент от штока, т. е. действует противоположно давлению

0 РК- В результате суммарное контактное давление уплотняющих элементов на шток, реализуемое при работе сальникового уплотнения, по длине уплотнительных элементов распределяется равно.мерно.

Необходимая величина контактного дав5 ления обеспечивается изменением давления обжимающей среды на входе в щель.

Уплотнительные кольца 9 исключают взаимные перетечки обжимающей среды и уплотняемого объема.

Выполнение в предлагаемом сальнико0 вом уплотнении кольцевой полости в виде дросселирующей щели, а также наличие в камере канала для выхода обжимаемой среды обеспечивают равномерное распределение контактного давления по длине уплотнительного элемента.

5 Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в повышении надежности уплотнения за счет равномерного распределения контактного давления.

,

РК2

САЛЬНИКОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее камеру с размещенным в ней уплотнительным элементом, прижимаемым к щтоку давлением обжимающей среды, поступающей в кольцевую полость, образованную между уплотнительным элементом и внутренней поверхностью камеры, через входное отверстие, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения путем равномерного распределения контактного давления, кольцевая полость выполнена в виде дросселирующей щели, а входное отверстие размещено со стороны уплотняемого объема. (Л 00 NU

Ркг-Рг