Уплотнение Советский патент 1982 года по МПК F16J15/46 

(5) УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения на устье скважины движущегося возвратно-поступательного плоского гибкого элемента типа ленты в длинноходовых глубиннонасосных установках. Известны многоступенчатые сальниковые уплотнения с промежуточными нажимными втулками и переменным по ступеням наружным диаметром набивок, в которых промежуточные втулки выполнены в виде дифференциальных порш ней, уплотненных по корпусу и отделе ных от набивки последующей ступени шайбой с радиальными пазами на торцо вой поверхности, сопряженной с втулкой, а кольцевые полости между ступе нями сообщены с внешним давлением, причем наружный диаметр набивки каждой последующей ступени больше, чем у предыдущей 1 . Такое выполнение уплотнения позволяет несколько выровнить распределение перепада давления по длине уплотнения, однако в пределах ка)дой ступени перепад давления распределяется неравномерно,- что увеличивает износ уплотнительной набивки. Увеличение же числа ступеней уплотнения усложняет его конструкцию. Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению-является уплотнение, содержащее корпус с упругой оболочкой, заполненный уплотнителем, и грундбуксу 2. В этом устройстве уплотнитель поджат к штоку давлением, одинаково действующим на наружную поверхность упругой оболочки по всей ее длине. Однако контактное давление между штоком и уплотнителем не равномерно распределено по длине уплотнения. Оно имеет максимум в верхней части (со стороны атмосферного давления) и минимум в нижней части (со стороны большего давления)что объясняется следующим Уплотняемая среда, проникая между штоком и у,тлотнителем, образует как бы гидра8ли.ческий клин. В нижней час ти контактное давление между уплотнителем и штоком определяется разностью давлений поджима и давления в гидравлическом клине, а в верхней части, куда уплотняемая среда не доходит (при условии, что сальник герметичен) контактное давление полностью определяется давлением поджима, которое превосходит уплотняемое. В результате этого уплотнитель изнашивается неравномерно (больше в верх ней части и значительно меньше в ниж ней) , что снижает долговечность его работы. Кроме этого,- неравномерный износ уплотнителя имеет место и всле ствие неравномерной плотности уплотнителя, возникающей при его набивке в полость сальника. При равномерном обжиме давлением, места, где плотность уплотнителя при набивке оказалась меньше, изнашиваются быстрее. В результате неравномерного износа уплотнителя возникают контакты эластичной оболочки (резиновой мембраны) непосредственно с движущимся штоком, что приводит к порыву оболочки„и отказу в работе всего уплотнения. Указанное снижает надежность работы известного уплотнения. Цель изобретения является повышение долговечности и надежности рабоtы уплотнения. Поставленная цель достигается тем что уплотнение снабжено жесткими пластинами, размещенными между упругой оболочкой и уплотнителем с возможностью взаимодействия с грундбуксой. В результате такого выполнения устройства, благодаря тому, что жест кие пластины верхними концами взаимо действуют с грундбуксой (шарнирно оперты на выступ грундбуксы), давление на уплотнитель со стороны эласти ной оболочки оказывается равным давлению в полости между оболочкой и ко пусом (давлению поджима) в нижней части уплотнения и уменьшается до ну ля в верхней его части. Таким образо достигается такой уплотнителя при котором распределение давления на уплотнитель со стороны эластичной оболочки оказывается пропорциональны распределению давления со стороны уп лотняемой среды, благодаря чему, контактное давление между уплотнителем и штоком (лентой) оказывается одинаковым по всей длине контакта уплотнителя со штоком (лентой). Жесткие пластины выравнивают распределение давлений также и, по всему объему уплотнителя и предотвращают контакт эластичной оболочки непосредственно с движущимся штоком (лентой). Все это способствует наименьшему износу уплотнителя и повышает надежность и долговечность работы устройства. На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое уплотнение ленты длинноходовой глубиннонасосной установки, разрез; на фиг. .2 - сечение А-А на фиг, 1. Уплотнение содержит корпус 1, в котором при помощи фланца 2, перфорированного стакана 3 и переходника k закреплена эластичная оболочка 5, внутри которой размещен уплотнитель 6, например, из стружки фторопласта с графитом. Первоначальный поджим уплотнителя к ленте 7 осуществляют грундбуксой 8. Между эластичной оболочкой и уплотнителем размещены жесткие пластины 9 и 10, опирающиеся концами на выступ а грундбуксы. Для подачи давления в полость 11 между корпусом и эластичной оболочкой на корпусе установлен штуцер 12 с каналом. В переходнике 4 размещен дополнительный уплотнительный элемент 13 поджим которого при необходимости (например, при замене верхнего уплотнителя) осуществляют подачей давления в полость через канал 1, который при работе устройства заглушают пробкой (не показана). Переходник установлен на основании 15- Стык между ними уплотнен прокладкой 1б. Для соединения с устьевым оборудованием скважины выполнена резьба 17Центрирование ленты осуществляют грундбуксой 8 и вкладышами 18 и 19. Фиксация вкладыша 19 в осевом направлении достигается за счет шайб 20, Для затяжки фланцевых соединений служат болты 21 и шпильки 22 с гайками 23. В рабочем положенииуплотнение устанавливают на устье скважины. Полость 11 уплотнения через штуцер 12 сообщают с источником давления (не показан). Этот источник создает давление поджима, которое через эластичную оболочку 5 и жесткие пластины 9 и 10 поджимает уплотнитель 6 к ленте 7 с одинаковым по всей длине контактным давлением. В результате обеспечения одинакового контактного давления по Длине уплотнителя и предотвращения контактов эластичной оболочки с движущейся лентой, повышается надежность и увеличивается долговечность работы уплотнения. Это способствует охране окружающей среды и значительно снижает трудоемкость обслуживания устьевого оборудования глубиннонасосных установок, что имеет особое значение при эксплуатации скважин в труднодоступных местах. 9 9 Формула изобретения Уплотнение, содержащее корпус с упругой оболочкой, заполненной уплотнителем, и грундбуксу, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности работы, оно снабжено жесткими пластинами, ;установленными между упругой оболочкой и уплотнителем:с возможностью взаимодействия с грундбуксой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР If 60393, кл, F 16 J 15/2, 1976. 2.Авторское- свидетельство СССР № 691634, кл. F 16 J 15/А6, 1977.