Уплотнение штока Советский патент 1987 года по МПК F16J15/16 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к поршневым машинам, например компрессорам, детандерам, насосам м т.д.

Целью изобретения является повышение герметичности уплотнения путем эффективного теплоотвода от уплотнительных элементов к стенкам камер не только на стороне низкого давления, но и на стороне высокого давления.

На фиг.1 изображено уплотнение mToka с плоскими уплотнительными кольцами;, на фиг.2 - то же, с коническими уплотнительными элементами; на фиг.З - сегментное конусообразное кольцо с расширительным кольцом (экспандером); на фиг,4 - разрез А-А на фиг.3.

1283470 .2

Усилия передаются от расширите ного кольца 9, работающего на раз тие в радиальном направлении и на поджатие уплотнительнЫх элементов

с в осевом направлении. Достижение плотного контакта противоэкструзи онного опорного кольца 5 с сегмен ным конусообразным кольцом 8 и ст кой 6 камеры на стороне высокого

10 давления осуществляется по одной нескольким коническим поверхностя выполненным на взаимодействующих торцовых поверхностях противоэкст зионного опорного кольца 5 и сегм

15 ного кольца 8. Таким образом, постоянное Плотное поджатие уплотни тельных элементов и обеспечение п хода газа в закольцевой объем кам уплотнения на стороне высокого да

Уплотнение штока (фиг.1) содер- 20 ния обеспечивают долговечность и

жит два плоских уплотнительных кольца 2,3, выполненных из композиционного материала., например, на основе ПТФЭ, расположенных между двумА про- тивоэкЬтрузионными опорными кольцами ,4,5 из теплопроводного материала, например бронзы, и поджатых к боковым стенкам 6,7 рабочей камеры посредством поджимного элемента в виде сегментных теплопроводящих колец 8 с конической торцовой поверхностью, разжатого расширительным кольцом 9 (или радиальной кольцевой пружиной). Расширительное кольцо 9 установлено в проточке iO, выполненной на противоположной поверхности сегментного кольца 8. Уплотнительные элементы (кольца) стягиваются браслетными пружинами 11.

Сегментные кольца 8 установлены со стороны повьшенного давления PJ . Поскольку уплотнитепьшле элементы создают перепад давления, то давление Р меньше Р, .

Сегментное конусообразное кольцо 8 (фиг.З) выполняется Из теплопроводного жесткого материала, например бронзы, латуни и т .п., с несколькими радиальными выступами 12 и радиальными каналами 13 н поверхности, перпендикулярной оси штока 1 для прохода газа в закольцевой объем камеры. На торцовой поверхности сегментного кольца, перпендикулярной оси штока, на стороне высокого давления выполнена проточка 10 для уста- . новки расширит ельного кольца 9, работающего на разжатие.

283470 .2

Усилия передаются от расширительного кольца 9, работающего на разжатие в радиальном направлении и на поджатие уплотнительнЫх элементов

с в осевом направлении. Достижение плотного контакта противоэкструзи- онного опорного кольца 5 с сегментным конусообразным кольцом 8 и стенкой 6 камеры на стороне высокого

10 давления осуществляется по одной или нескольким коническим поверхностям, выполненным на взаимодействующих торцовых поверхностях противоэкстру- зионного опорного кольца 5 и сегмент15 ного кольца 8. Таким образом, постоянное Плотное поджатие уплотнительных элементов и обеспечение прохода газа в закольцевой объем камеры уплотнения на стороне высокого давле)

герметичность- уплотнения.

Уплотнение штока работает следующим образом.

Сегментные конусообразные кольца

8 с расширительным кольцом 9 устанавливаются в рабочую камеру с уплотнением на стороне высокого давления, в котором за счет разжимного усилия кольца (экспандера) прижимается по наружной образующей к внутренней цилиндрической поверхности рабочей камеры. Затем устанавливает- .ся в камере уплотнительыый комплект с противоэкструзионным неразреэным

5 опорньм кольцом 5, имеющим сопряженную с сегментным кольцом 8 коническую поверхность. При затяжке уплотнительных комплектов в камере конические поверхности сопряженньрс колец взаимодействуют между собой и сжимают сегментные конусообразные кольца 8 с расширительным кольцом 9 до рабочего состояния. Усилия от расширительного кольца через сопряженные конические поверхности передаются в осевом направлении на уплотнитель- ные элементы для создания первоначального их прижатия к уплотнитель- нь1М поверхностям.

0

5

0

При перекладке уплотнительных

комплектов сегментные кольца 8 с расширительным кольцом 9 выполняют роль демпфера, препятствующего выработке 5 торцовых поверхностей камер.

При работе под нагрузкой газ, про- текакщий. через уплотнение, поступает . через разгрузочные радиальные каналы 13 сегментного кольца 7 в закольценой объем уплотнения, где вследствие сопротивления по контактным поверхностям уплотнительного комплекта создается перепад давления на уплотнения.

Формула изобретения

I

Уплотнение штока, содержащее по

крайней мере одну камеру с установ- ленными в ней уплотнительными и опор- кольцами, разделяющими зоны высокого и низкого давлений, отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности уплотнения, оно снабжено.поджимным элементом, выполненным в виде сегментных колец и расширительного кольца, расположенного в проточке на торцовой поверхности сегментных колец, а на другой их торцовой поверхности выполнена по крайней мере одна коническая поверхность, при этом поджимной элемент установлен в камере со стороны зоны высокого давления, а на торцовой поверхности опорного кольца, обращенной к поджимному элементу, выполнена коническая поверхность с вершиной конуса, направленной в сторону зоны низкого давления, которая контактирует с конической поверхностью сегментных колец, причем на их торцовой поверхности со стороны высокого давления, контактирующей со стенкой камеры, выполнены радиальные каналы.

П 1Г 7 6

12

7 .

.2

5 f

гг

А -А

gtruff.

Cfru.3

Составитель И.Пащенко Редактор Н.Швьщкая Техред В.Кадар

7409/33

Тираж 811Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор С.Черни

Изобретение относится к уплот- нительным устройствам штоков преимущественно поршневых компрессоров. Уплотнение штока позволяет повысить герметичность уплотнения штока. Уплотнение штока содержит рабочие камеры и установленные в них уплотни- тельные комплекты, состоящие из уплот- нительных колец и противоэкструзионных опорных колец. В уплотнительном комплекте на стороне высокого давления рабочей камеры установлено сегментное разрезное кольцо, сопряжен-. .. ное торцовой поверхностью со стороны пониженного давления с соответствую- - щей hoBepxHocTbK) опорного кольца по одной или нескольким коническим поверхностям, а на противоположной торцовой поверхности установлено расширительное кольцо - экспандер (расширительная кольцевая пружцна), размещенное в проточке. Уплотнительные кольца стягиваются браслетной пружиной. .На радиальной наружной поверхности кольца выполнен выступ, а на его торцовой поверхности со стороны высокого давления - радиальные каналы. 4 ил; ш W