Уплотнительное устройство
УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее установленные последовательно сальниковое уплотнение и магнитожидкостное уплотнение, состоящее из постоянного магнита с полюсными наконечниками и ферромагнитной жидкости в рабочих зазорах, отличающееся тем, что, с целью повы1::ения надежности, в устройство введено дополнительное магнитожидкостное уплотнение, причем магнитожидкостные уплотнения расположены по тпрцам сальникового уплотнения. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (111
15 A
3(51) F 16,т 15/40//F.16 J 15/18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Е, д .ъ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3588809/25-08 (22) 11.05.83 (46) 23.06.84. Вюл. Р 23 (72) A.È.Êðàâöoâ, В,А.Âàñèëüåâ, В.А,Горенко и A.H.Èëú÷åÿêo (71) Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по строительству магистральных трубопроводов (53) 62-762(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 773353, кл. F 16 J 15/40, 1979.
2. Кокичев В.Н. Уплотняющие устройства в машиностроении. Л., "Судпром", 1962, с. 32, рис. 35.
3. Авторское свидетельство СССР
Р 966370, кл. Г 16 J 15/54, 1980 (прототип). (54 ) (57 ) УПЛОТН11ТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее установленные последовательно сальниковое уплотнение и магнитожидкостное уплотнение, состоящее из постоянного магнита с полюсными наконечниками и ферромагнитной жидкости в рабочих зазорах, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в устройство введено дополнительное магнитожидкостное уплотнение, причем магнитожидкостные уплотнения расположены по торцам сальникового уплотнения.
1099159 ники с заостренными кромками, концентрирующими магнитный поток, и концентрически охватывающие вал немагнит50 ся зазоры, то для этой цели испольэу- 60 что давлен: е на боковые стенки уплот-65
Изобретение относится к уплотнитеаьной технике и может быть исПользовано для герметизации подвижных и неподвижных соединений, Известно магнитожидкостное уплотнение, которое включает кольцевой постоянный магнит, полюсные наконечные втулки между полюсными наконечниками jij .
Недостатком этого уплотнения является невысокая уплотняющая способность, обусловленная ограниченной магннтной силой постоянного магнита.
Магнитную силу можно увеличить путем пакетирований магнитов, но при этом резко возрастает стоимость и габариты устройства.
Иэнестно также сальниковое уплотнение, содержащее набивку, помещенную в сальниковую камеру и поджатуг с помощью резьбового соединения. Р качестве набивки используется пеньковое устройство или асбестовое волокно, которое пропитывается вязкой жидкостью, в частности, солидолом, суспензией граФита, слюды, Фторопласта и т,д. Пропитка также играет роль смазки между подвижной частью соединения, например штоком и набивкой. Волокно выполняет функцию каркаса, скрепляющего герметизирующую пропитку и удерживающего ее от Bblдавливания через зазоры сальниковой камеры при перемещении штока и протекании уплотняемой среды f2) .
Недостатками таких уплотнений являются их низкая надежность и необходимость.постоянного наблюдения за ними. В процессе работы н сальниковых уплбтнениях под влиянием температуры и давления рабочей среды происходит усадка набивки, т.е, уменьшение ее плотности. В уплотнениях подвижных соединений, кроме того„ имеет место интенсивная потеря массы набивки нследствие износа слоя, граничащего с подвижной уплотняемой деталью,âàлом, штоком, трубой и т.д.). Через образовавшиеся пустоты происходит все возрастающая но времени утечка рабочей среды, Восстановить первоначальную плотность набивки путем поджатия практически не удается. В подобных случаях необходима замена набивки и восстановление чистоты поверхности подвижной детали (истока) „
Поскольку малонязкая пропитка выдавливается из камеры через имеющиеют высоковязкие жидкие пропитки. Коэффициент бокового давления применяемых набивоK с такими пропитками составляет 0,14- 3,46, а это означает, 20
40 няек х деталей (стенки сальниковой камеры и штока, от которого прямо зависит уплотняющая способность, н
2 — 5 раз меньше осеного давления, создаваемого грундбуксой от усилия затяжки.
Известно также комбинированное уплотнение, состоящее из сальникового и магнитожидкостного уплотнений, причем каждый иэ видов уплотнения работает отдельно. и Функции одного не влияют на Функции другого, так как они установлены последовательно друг за другом )3) .
Недостатком известного комбинированного уплотнения янляется то. что в процессе работы под влиянием температуры и давления рабочей среды происходит усадка набивки, вытекание пропитки через зазоры. В уплотнениях подвижных соединений имеет место также интенсивная потеря массы набивки вследствие износа слоя, граничащего подвижным уплотняемым валом, и унос ее вместе с пропиткой через имеющиеся зазоры. Через образовавшиеся пустоты происходит все нозрастающая но времени утечка рабочей среды, которая будет скапливаться в некотором объеме между сальниковым и магнитожидкостным уплотнением. По истечении некоторого времени давление в этом объеме возрастает так, что будет выше того критического, которое может выдержать магнитожидкостное уплотнение. Произойдет выброс магнитной жидкости, и комбинированное уплотнение станет обычным сальниковым.
Цель изобретения — повышение надежности, Поставленная цель достигается тем, что в уплотнительное устройство, содержащее устанонленные последовательно сальниковое уплотнение и магнитожидкостное уплотнение, cooòoÿùåå из постоянного магнита с полюсными наконечниками и ферромагнитной жидкости в рабочих зазорах, введено дополнительное магнитожидкостное уплотнение причем магнитожидкостные уплотнения расположены по торцам сальникового уплотнения.
На чертеже изображен общий нид
3 1 уплотнения, разрез.
Уплотнение содержит сальниковую камеру 1, образованную неподвижной и подвижной деталями соединения, например, штоком 2. В камере 1 между постоянными магнитами 3 размещается сальниковая набивка 4, пропитанная герметизирующей магнитной жидкостью. С обеих сторон каждого магнита 3 установлены полюсные наконечники 5 иэ магнитомя1 кого материала. Для уменьшения рассеяния магнитного потока предусмотрены
1099159
BHHHIIH Заказ 4350/32 Тираж 913 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 немагнитные прокладки 6. В уплотняемом зазоре нахОдится магнитная жидкость 7. Поджатие сальника осуществляется нажимной втулкой 8. В качестве основы уплотнительных элементов набивки 4 могут использоваться волокнистые материалы, применяемые для обычных сальников (пенька, асбест. граФит). Пропитку основы высоковязкой герметизирующей жидкостью можно производить в процессе машинного плетения шнура иэ волокон, либо простым окунанием готовых уплотнительных элементов в герметизирующую жидкость, если она имеет низкую вязкость.
Устройство работает следующим образом.
В сальниковом уплотнении набивка плотно охватывает вал или шток. Эа счет трения(0,) температура пограничного слоя набивки повышается и достигает температур 150-300 С. При этом пропитка испаряется. Магнитожидкостное уплотнение (Hp многорядное) способно выдержать от 2 до
4 атм, Следовательно, при износе набивки "Комбинированное уплотнение" может удержать от 2 до 4 атм. Но ввиду того, что набивка с пропиткой расположена между магнитожидкостными уплотнениями, пары пропитки удерживаются внутри сальниковой камеры, При этом внутри набивки давление паров повышается. Температура противоположной стороны сальниковой камеры значительно ниже, Пары пропитки по закону Дальтона устремляются к холодной повЕрхности и конденсируются на ней. Таким образом, пропитка внутри камеры регенерируется и снова
10 поступает в горячую зону. При температуре горячей эоны 150-300 C давление насыщения паров углеводородных пропиток достигает 2-2,5 атм.
Следовательно, процесс регенерации пропитки проходит в закрытом объеме, где исключается унос пропитки.
Вследствие этого износ набивки уменьшается почти на 75%. Кроме того, пропитка, испаряясь и конденсируясь, приводит к охлаждению всего уплотнения, что также существенно улучшает работу уплотнения. Таким образом, расположение сальниковой набивки между магнитожидкостными уплотнениями имеет определяющее значение.
Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении надежности уплотнения при длительной эксплуатации в широком диапазоне рабочих температур и давлений. !
