Многоступенчатое уплотнение с гидрозатвором Советский патент 1984 года по МПК F16J15/00 F16J15/40 

Изобретение относится к области уплотнительной техники, в частности к многоступенчатым уплотнениям с гид разатаором. Известно многоступенчатое уплотнение с гидрозатвором, подакйцим затворную жидкость в расположенное между ступенями фонарное кольцо и состо ящш из разделительного устройства с разделителем, выполненным в виде поршня, установленного в цилиндре, управляющая полость которого связана с уплотняемой полостью рабочего давления, а рабочая - с источником затворной жидкости под давлением СОВ этом уплотнении разделитель через систему привода воздействует на запорный орган крана, установленного в сети подачи затворной жидкости. Недостатками известного устройства являются сравнительно слабая чувствительность гидрозатворного уст ройства в. зависимости от величины да ления в уплотняемой полости и недостаточная долговечность из-за сравни тельно быстрого износа сочленений привода. Кроме того, возникающее иногда заклинивание пробки в кране снижает надежность устройства в целом. Указанные недостатки в описываемом изобретении устранены за сйет того, что разделитель установлен на полом штоке, внутренняя полость кото ррго с одной стороны соединена с рабочей полостью раз1делительного устройства, а с другой стороны через ряд выполненных на полом штоке и аксиально смещенных друг относительно Друга отверстий - 6 подпитывающей полостью, которая гидравлически связана с источником затворной жидкости причем рабочая « подпитьгоающая Полос ти разделены уплотняющим полый шток уплотнительным элементом. Разделитель может быть выполнен как в виде поршня, так и в виде гибкой диафрагмы, в последнем случае повышается чувствительность гидрозатвора. Кроме того, для контроля за подпиткойна полом .штоке может быть установлен индицирующий элемент, HainpHMep, выполненный в виде цилиндрического стержня, выведенного наружу через отверстие в крышке корпуса разделительного устройства и уплотненяого по отношению к ней. На фиг. 1 представлен один из возможных вариантов исполнения описываемого уплотнения, в котором разделитель выполнен в виде поршня; на фиг. 2 - узел гидрозатвора с разделителем в виде диафрагмы. Уплотнение (см. фиг. 1) содержит расположенный в корпусе 1 уплотнения и вращающийся внутри него с зазором вал 2, уплотненный сальниковой набив кой 3, которая разделена на две части фонарным кольцом 4. Установленное в расточке кольцо 5 предотвращает попадание к набИвке имеющихся в жидкости абразивных частиц. Набивка поджимается грундбуксой 6. Гидрозатворное устройство состоит из корпуса 7 разделительного устройства, управляющая полость 8 которого сообще-, на с уплотняемой полостью 9 и отделена от рабочей полости 10 разделителем 11 , которьй .в данном случае выполнен в виде поршня. Разделитель установлен на полом штоке 12, внутренняя полость 13 которого с одной стороны связана через отверстие 14 с рабочей полостью 10,.а с другойстороны через ряд выполненных на штоке отверстий 15:- с подпитывакидей полостью 16, которая, в свою очередь, через канал 17 соединена с источником 18 затворной жидкости, подаваемой из Heroj под определенным давлением. Рабочая полость 10 оч-делена от подпитывающей полости 16 уплотни тельным элементом 19, который в ддином случае выполнен в виде двух последовательно установленных уплотнительных колец.. Разделитель может быть i также выполнен (см, фиг. 2) в виде диафрагмы 20, взаимодействующей с установленным в корпусе 7 разделительного устройства перфорированным опорным диском 21. Для постоянного контроля за поло-, жением разделителя на полом штоке 12 установлен индицирующий элемент в виде цилиндрического стержня 22, выведенного наружу через отверстие 23 в крьш1ке 24. Работает уплотнение с гидрозатвором следующим образом. При крайнем положении разделителя 11 (оно фиксируется расположенной на полом штоке и связанной С разделителем втулкой 25, упертой в установленный в корпусе 7 диск 26) затворная жидкость от источника 18 через систему каналов и отверстий 17, 15, 13 и 14 попадает в рабочую полость 10 и, воздействуя на торец 2 разделителя, смещает его влево. При этом жидкость по каналу 28 попадает в фонарное кольцо 4 уплотнения, смазывая и охлаждая вал и набивку. Если давление в уплотняемой полости 9 больше, чем давление затворной жидкости, то оно, воздействуя на торец 29 разделителя, не позволяет ему сдвигаться влево под воздействием давления затворной жидкости. В этом случае источник затворной жид кости оказывается гидравлически связанным с фонарнь1м кольцом 4, и затво ная жидкость постоянно поступает в сальниковое уплотнение. Поскольку давление затворной жидкости ниже, чем давление в уплотняемой полости, она не может проникнуть: последнюю по зазору между набивкой и валом. Как только давление в уплотняемой полости снизится и станет меньше дав ления затворной жидкости, разделител начнет и будет перемещаться влево до тех пор, пока отверстия 15 не будут перекрыты уплотнительнь1м кольцом 19, В результате этого поступление затво ной жидкости в рабочую полость и из нее в-фонарное кольцо прекратится и давление в полостях 10 и 8 сра:вняется. ; Takoe положение разделителя будет иметь место до тех пор, пока давлени в уплотняемой полости 9 вновь не возрастет до величины, превьлпающей давление затворной жидкости. В этом случае разделитель начнет под действием давления в уплотняемой полости перемещаться вправо, и весь процесс повторится. При вьтолнении разделителя в виде диафрагмы крайнее правое положение диафрагмы фиксируется и ограничивается опорным перфорированным диском 21. Крайнее левое положение диафрагмы лимитируется моментом, когда втулка 30 полого штока упирается вх) втулку 31, связанную с опорным перфрриров аннЫм элементом 21. В остальном работа затворного устройства с днафрагменным разделителем аналогична его работе с поршневым разделителем. Благодаря такому конструктивному исполнению обеспечивается возможность автоматической регулировки подачи затворной жидкости в уплотнение, причем такэке автоматически предотвращается ее попадание в уплотняемую полость 9, что в ряде случаев является крайне важным. -.. . . / ... Описанное ушют,нение позволяет повысить надежность и долговечность узла , а также расширить диапазон, применения уплотнения, благодаря упомянутой автоматизации процесса подачи затворной жидкости и повьшению чувствительности гидрозатвора. Ь,« f.

1. МНОГОСТУПЕНЧАТОЕ УПЛОТНЕНИЕ С ГНДРОЗАТВОРОМ, подающим затворную жидкость в расположенное ду ступенями фонарное кольцо и состоящим из разделительного устройства с разделителем, управляющая полость которого связана с уплотняемой полостью рабочего давления, а рабочая с источником затворной жидкости под давлением, отличаю-щееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности и расширения диапазона.применения, разделитель установлен на полом штоке, внутренняя полость которого с однойстороны соединена с рабочей полостью разделительного устройства, а с другой стороны через ряд выполненных на полом штоке и аксиально смещенных друг относительно друга радиальных отверстий с подпитывающей полостью, которая гидравлически связана с источником затворной жидкости, причем рабочая и подпитывающая полости разделены уплотняющим полый шток уплотнительным элементом. 2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что разделитель выполнен в врще поршня, а корпус разделительного устройства в виде гидроцилиндра. .3. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что раздели(Л тель выполнен в пиде гибкой диафрагмы, опертой на установленный в корпусе разделительного устройства перфорированный элемент. 4.Уплотнение по п. 1-3, от л и00 чающееся тем, что на полом СХ) штоке установлен индицирующий элеО5 мент. 5.Уплотнение по п. 4, отлиел ел чающееся тем, что иидициру- , ющий элемент выполнен в вид,е стержня, СХ) выведенного в отверстие вкрышке корпуса р,азделительного устройства и уплотненного по отношению к ней.