Сальниковое уплотнение Советский патент 1984 года по МПК F16J15/18 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к сальниковым уплотнениям концентрично установленных валов машин и анпаратов. Известно сальниковое уплотнение концентрично установленных валов, включающее два отдельных для каждого вала сальниковых уплотнения 1. Недостатками такого уплотнения являются сложность обслуживания двух отдельных сальниковых уплотнений, а также необходимость остановки оборудования для обслуживания уплотнений по мере выработки сальниковой набивки. Известно сальниковое уплотнение с пластичной набивкой, принудительно подаваемой нагнетающим устройством в рабочую камеру, образованную расточкой в корпусе 2. Недостатком данной конструкции является невозможность использовать ее для уплотнения нескольких концентрично установленных валов, так как в этом случае для каждого вала требуется отдельное сальниковое уплотнение, что усложняет конструкцию и обслуживание уплотнений валов. Известно также сальниковое уплотнение, содержащее нагнетательное устройство, подающее пластичную набивку в камеры концентрично установленных деталей, причем камеры сообщаются при помощи тангенциально расположенных отверстий 3. Недостатком известного уплотнения является недостаточная надежность уплотнения концентрично установленных деталей одним сальниковым уплотнением. Цель изобретения - повышение надежности уплотнения при использовании его для уплотнения концентрично установленных валов. Указанная цель достигается тем, что в сальниковом уплотнении, содержащем камеры, заполненные пластичной набивкой и сообщающиеся между собой при помощи тангенциально расположенных отверстий, и нагнетающее устройство отверстия выполнены с положительной и обратной тангенциальностью по отношению к вращению вала, причем отверстия с положительной тангенциальностью выполнены со стороны высокого давления, а с отрицательной - со стороны низкого давления уплотняемой среды. На фиг. 1 показано сальниковое уплотнение, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вариант уплотнения с выполнением отверстий разной величины тангенциальности; на фиг. 4 - то же, вариант уплотнения с выполнением отверстий разных диаметров; на фиг. 5 - уплотнение, общий вид в разрезе (вариант); на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 8 - узел I на фиг. 1 при возвратно-поступательном движении вала, вариант. Сальниковое уплотнение содержит рабочую камеру 1, образованную расточкой корпуса 2, кольцевую камеру 3, образованную валами 4 и 5 и кольцами 6, установленными на валу 5 с возможностью вращения и зафиксированными от аксиального перемещения стопорными кольцами 7. Камеры 1 и 3 заполнены пластичной набивкой 8, принудительно подаваемой нагнетающим устройством 9. В наружном вале 4 выполнены отверстия 10, соединяющие камеры 1 и 3. Отверстия 10 выполнены тангенциально к внутренней поверхности вала 4 (с положительной и отрицательной тангенциальностью по отношению к вращению вала 4, фиг. 2). Отверстия 10 могут быть выполнены с разной величиной тангенциальности (фиг. 3) или разными по диаметру (фиг. 4). Отверстия 10 могут быть выполнены на противоположных участках по высоте камер (фиг. 5), при этом отверстия 10 с положительной по отношению к вращению вала тангенциальностью (фиг. 6) выполняются со стороны высокого давления среды перед уплотнением, а отверстия 10 с отрицательной тангенциальностью (фиг. 7) - со стороны низкого давления. Кольцевая камера 3 может быть выполнена (фиг. 8) в виде полой со стороны внутреннего вала втулки И, зафиксированной на валу 4 в районе рабочей камеры. Отверстия в стенке полой втулки соосны и одинаковы по диаметру с отверстиями 10 и могут быть выполнены, как показано на фиг. 3-7. Внутренний вал 5 установлен свободно с возможностью, как вращения в любом направлении, так и возвратно-поступательного движения. Набивка, используемая в сальниковом уплотнении, представляет собой пластичную, жидкотеку.,чую, однородную по составу массу Уплотнение работает следующим образом Пластичная набивка 8 из нагнетающего устройства 9 подается в рабочую камеру 1. Распределяясь по рабочей камере, набивка под нагнетающим давлением проникает через отверстия 10 и заполняет кольцевую камеру 3, чем достигается уплотнение одновременно и наружного и внутреннего валов. При этом, из-за потерь на трение в отверстиях 10 происходит падение давления набивки в кольцевой камере. Необходимое для надежного уплотнения давление набивки создается в кольцевой камере при вращении наружного вала относительно корпуса сальника. Набивка нагнетается отверстиями 10, выполненными с положительной тангенциальностью к направлению вращения вала. Из кольцевой камеры набивка под действием нагнетающего давления и центробежной силы движется через отрицательно тангенциальные отверстия 10 обратно в рабочую камеру (фиг. 2). Герметичность уплотнения повышается при увеличении давления на стенки кольцевой камеры, и создается повышенное давление тогда, когда набивка транспортируется обратно в рабочую камеру через отверстия отрицательно тангенциальные, с углом, меньшим 180°, (фиг. 3) или через отверстия, меньшие по диаметру, чем положительно тангенциальные (фиг. 4). Весь объем набивки принудительно движется в обеих камерах уплотнения. Движение набивки вдоль оси валов (фиг. 5, вариант), положительно влияет на эффективность обновления набивки на поверхностях трения и на тепловой режим работы уплотнения. В случае, когда внутренний вал совершает кроме враш,ательного и возвратнопоступательные движения, или только возвратно-поступательные (фиг. 8), пластичная набивка из рабочей камеры также нагнетается в кольцевую камеру 3 через положительно тангенциальные отверстия 10, а поступает обратно в рабочую камеру через отрицательно тангенциальные отверстия 10 (фиг. 3 и 4). Если отверстия 10 выполнены, как показано на фиг. 5-7, то движение набивки из рабочей камеры в кольцевую при вращении наружного вала происходит вдоль оси валов по всей высоте камер, что дает описанные эксплуатационные преимущества свойственные этому варианту расположения отверстий 10. Выполнение отверстий 10 противоположно тангенциальными, причем отверстий с положительной по отношению к направлению вращения вала тангенциальностью (нагнетающих) со стороны высокого давления, а отверстий с отрицательной тангенциальностью (выдающих набивку из кольцевой камеры в рабочую) - со стороны низкого давления обеспечивает при вращении наружного вала циркуляцию набивки из рабочей камеры в кольцевую и обратно, что способствует обновлению набивки на поверхностях трения и улучшению теплового режима работы уплотнения, что обеспечивает надежность герметизации нескольких концентрично установленных валов одним сальниковым уплотнением с пластичной набивкой. Выработанный объем пластичной набивки пополняется непрерывно из нагнетающего устройства до полного ее израсходования. Обслуживание предлагаемого сальникового уплотнения сводится к периодической заправке свежей набивкой нагнетающего устройства. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении надежности уплотнения.

САЛЬНИКОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее камеры, заполненные пластичной набивкой и сообщающиеся между собой при помощи тангенциально расположенных отверстий, и нагнетающее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при использовании его для концентрично установленных валов, отверстия выполнены с положительной и обратной тангенциальностью по отношению к вращению вала, причем отверстия с положительной тангенциальностью выполнены со стороны высокого давления, а с отрицательной - со стороны низкого давления уплотняемой среды. (Л G5 СО 4

Фиг.г

Фиг.5