САЛЬНИКОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ Советский патент 1970 года по МПК F04B39/06 

Изобретение относится к поршневому компрессоростроению, касается сальникового уплотнения и может быть использовано для компрессоров как со смазкой цилиндров, так и без смазки их при широком диапазоне давлений.

Известны сальниковые унлотнения штока лоршевого компрессора, содержашие установленные в гнезде цилиндра обоймы с уплотпяющи.ми элементами и втулку, охватываюп;ую с зазором шток. Эти сальниковые уплотнения охлаждаются жидкостью. В них часто не обеспечивается необходимый отвод тепла, особенно от первых элементов, расположенных со стороны нолости цилиндра, воспринимающих наибольший перепад давлений и более всего нуждающихся в охлаждении.

Предлагаемое сальниковое уплотнение согласно изобретению снабжено клапаном, а цилиндр и втулка выполнены с каналами для подвода в зазор всасываемого газа. Целесообразно канал цилиндра соединить с полостью, образованной стенками гнезда и обойм, а клапан установить между торцовыми поверхностями втулки и обоймы.

Для упрошения конструкции канал цилиндра может быть соединен с полостью, образованной стенками гнезда и втулки, для подвода части газа, всасываемого через клапан цилиндра, а для разгрузки уплотняюших элементов их полость в промежуточной обойме

следует соединить отверстием с полостью, ооразованной стенками гнезда и обойм. С целью упрощения обслуживания клапан может быть установлен на входе в канал цилиндра. Для интенсификации тенлоотвода омываемые всасываемым газом поверхности обойм и втулки следует выполнить оребреннымн, а для повышения скорости потока охлаждающего газа через зазор на входе в канал цилиндра целесообразно разместить емкость с обратным клапаном.

Такое выполнение сальникового уплотне)1ия повышает эффективность его охлаждения. При этом охлаждению подвергаются главным образом наиболее нагруженные элементы сальника, получающие тепло не только в результате усиленного трения, но и вследствие соприкосновения с горячим газом или с нагретыми деталями.

Па фиг. 1 схематично изображено предлагаемое сальниковое уплотнение штока с подводом газа в зазор через вспомогательный клапан; на фиг. 2 - сальниковое уплотнение штока с подводом в зазор части газа, всасываемого через клапан цилиндра; на фиг. 3- вспомогательный клапан для компрессоров без смазки; на фиг. 4 - емкость с обратным клапаном.

лостью 3. Оно состоит из обойм 4 с уплотняющими элементами 5 и втулки 6, охватывающей с зазором 7 шток 8.

Всасываемый газ для охлаждения сальникового уплотнения может быть направлен в зазор 7 вокруг штока 8 двояким образом. Вопервых, путем подачи через отдельный вспомогательный всасывающий клапан 9, во-вторых, путем отвода части газа, поступающего в рабочую полость 3 через всасывающий клапан 10 цилиндра 2.

В первом случае (см. фиг. 1) газ по каналу 11, выполненному в цилиндре 2, поступает в полость 12, образованную стенками гнезда I и обойм 4, омывает снаружи обоймы 4, проходит через установленный между торцовыми новерхностями втулки 6 и обоймы 4 всасывающий клапан 9 с запорным органом, размещенным в канале 13 втулки 6, и по зазору 7 выходит в рабочую полость 3.

Во втором случае (см. фиг. 2) для охлаждения сальника отводится часть газа, поступающего в пилиндр 2 через всасывающий клапан 10, причем ноток направляется в канал 14, в полость 15, образованную стенками гнезда I и втулки 6, омывает снаружи втулку 6 и по каналам 16 во втулке 6 поступает в зазор 7, откуда выходит в рабочу полость 3. Для усиления теплоотвода омываемые газом поверхности втулки 6 и обойм 4 могут быть выполнемы оребренными.

Для компрессоров без смазки цилиндров занорный орган всасывающего клапапа 9 либо изготавливается с применением самосмазывающего материала, например фторопласта, либо конструкция клапана обеспечивает действие его без трения. Например, можно выполнить клапан с гибкой пластиной, имеющей при открытии конусную форму (см. фнг. 3).

Клапан 9, находящийся в сальнике, может быть заменен более доступным, расположенным на входе в канал 11, но в этом случае увеличивается объем полости перед круговым зазором и вследствие частичного возврата газа при охлаждение будет менее эффективным. В этом случае газ, возвращающийся в зазор, имеет повышенную температур УРасположение клапана 9 в сальнике целесообразно еще потому, что при этом полость уплотняющих элементов 5 в промежуточной обойме 4 сообщается через отверстие 17 с полостью 12, находящейся под давлением всасывания. Как известно, сальник в этом случае становится двухкаскадным. Вследствие устранения в нем перегрузок первых уплотняющих элементов, увеличивается срок службы его.

Для плунжеров предусматривается аналогичное охлаждение, но эффект его должен быть большим, так как охлаждаюший газ будет протекать но увеличенному по длине зазору между плунжером и цилиндром. Вследствие увеличения длины охлаждаемой части плунжера применение втулок может оказаться

НЗЛИИ1НИМ.

При отдельном подводе газа к сальнику (см. фиг. 1) интенсивность потока через сальник зависит от сопротивления на пути основного потока газа, всасываемого в цилиндр. Если сопротивление мало, скорость потока газа может оказаться недостаточной. Для ее увеличения можно воспользоваться волновым характером течения газа во всасывающем трубопроводе. При этом на отводе к сальнику потребуется поместить аппарат отбора газа максимального давления.

Он состоит (см. фиг. 4) из емкости 18 п расположенного на входе легко открывающегося клапана 19. Патрубок 20 сообщает емкость 18 со всасывающей линией, а труба 21 - с сальнико.м. При нарастании давления во всасывающей линии газ входит в емкость 18, но благодаря клапану 19 не выходит из нее, поэтому давление в емкости /5 в течение большей части времо.и всасывания будет выше, чем во всасывающей линии.

Предмет изобретения

1.Сальниковое уплотнение, например, штока поршневого компрессора, содержащее установленные в гнезда цилиндра обоймы с уплотняющими элементами и втулку, охватывающую с зазором шток, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, оно снабжено клапаном, а цилиндр и втулка: выполнены с каналами для подвода в зазор всасываемого газа.

2.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что канал цилиндра соединен с полостью,образованной стенками гнезда и обойм, а клапан установлен между торцовыми поверхностями втулки и обоймы.

3.Уплотиение по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, канал цилиндра соединен с полостью, образованной стенками гнезда и втулки, для подвода части газа, всасываемого через клапан цилиндра.

4.Уплотнение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью разгрузки уплотняющих элементов, полость последних в промежуточной обойме соединена отверстием с полостью, образованной стенками гнезда и обойм.

5.Уплотнение по пп. 1, 2 и 4, отличающееся тем, что, с целью упрощения обслуживания, клапан установлен на входе в канал цилиндра.

6.Уплотнение по нн. 1-5, отличающееся тем, что, с целью интенсификации теплоотвода, омываемые всасываемым газом поверхпости обойм и втулки выполнены оребренными..

7.Уплотнение по нп. 1, 2, 4, 5 и 6, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости потока охлаждающего газа через зазор, на. входе в канал цилиндра размещена емкость с обратным клапаном.

еЗ

Фиг4