Уплотнение вала сальникового типа

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д)) 4 F 16 J 15/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3865902/25-08 (22) 05.03.85 (46) 15.09.86. Бюл. № 34 (71) Сумский филиал Харьковского ордена

Ленина политехнического института им. В. И. Ленина (72) В. В. Усенко, В. А. Марцинковский, И. С. Бережной, С. С. Шевченко, В. П. Семенов, В. И. Дубовой и Г. Г. Малюк (53) 62.762 (088.8) (56) Патент США № 4330135, кл. 277-102, 1982. (54) (57) 1. УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА САЛЬНИКОВОГО ТИПА, содержащее нажимное устройство, сальниковую набивку, расположенную в зафиксированной от проворота сальниковой коробке, размещенной в корпусе и образующей с ним радиальную кольцевую камеру, вторичные уплотнения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, вторичные уплотнения выполнены в виде нажимных колец с торцовыми поясками, образующих радиально подвижные контактные пары с по5 7

ÄÄSUÄÄ 1257342 A 1 верхностями корпуса и нажимного устроиства, причем сальниковая коробка выполнена в виде гильзы, охватывающей нажимные кольца с возможностью осевого перемещения последних, а нажимные кольца торцовыми поверхностями без поясков контактируют с сальниковой набивкой.

2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что на нажимных кольцах выполнены центрирующие пояски, которые сопряжены с валом с гарантированным зазором.

3. Уплотнение вала по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что на торцовом пояске нажимного кольца, расположенного со стороны уплотняемой полости. выполнены пазы, сообщающие ее с радиальной кольцевой камерой.

4. Уплотнение вала по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что оно снабжено системой промывки, а на внутренней поверхности нажимного кольца, расположенного со стороны уплотняемой полости, выполнена кольцевая проточка, сообщенная с радиальной кольцевой камерой, которая в свою очередь сообщена с системой промывки.

1257342

10

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов машин и аппаратов.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности путем обеспечения защиты уплотнительного узла от радиальных колебаний и воздействия посторонних абразивных частиц.

На фиг. 1 представлено предлагаемое уплотнение, продольный разрез; на фиг. 2 и 3 — варианты выполнения уплотнения.

Уплотнение вала 1 содержит установленное в расточку корпуса 2 нажимное устройство 3 с механизмом 4 поджатия. В корпус 2 образуя радиальную кольцевую камеру 5, помещена сальниковая коробка 6, зафиксированная от проворота стопором 7. Сальниковая коробка 6 выполнена в виде гильзы, охватывающей выступающие за ее торцы, размещенные с обеих сторон сальниковой набивки 8 и имеющие возможность осевого перемещения нажимные кольца 9 и 10 с торцовыми поясками 11 и 12. Нажим ные кольца 9 и 10 образуют с поверхностями 13 и 14 соответственно корпуса 2 и нажимного устройства 3 радиально подвижные уплотнительные контактные пары.

Возможен вариант, когда на нажимных кольцах 9 и 10 выполнены центрирующие пояски, сопряженные с валом гарантированными зазорами 15 и 16.

Возможен также вариант, когда на торцовом пояске 11 нажимного кольца 9, расположенного со стороны уплотняемой полости 17, выполнены пазы 18, соединяющие радиальную кольцевую камеру 5 с уплотняемой полостью 17.

Кроме того, на внутренней поверхности нажимного кольца 9 выполнены кольцевые проточки 19, сообщенные с радиальной кольцевой камерой 5 отверстиями 20, а в нажимном устройстве 3 выполнено отверстие 21, соединяющее радиальную кольцевую камеру

5 с системой 22 промывки.

Уплотнение работает следующим образом.

Предположим, что сила трения между левым нажимным кольцом 9 и сальниковой коробкой 6 равна силе трения между последней и правым нажимным кольцом 10.

Малое смещение посредством нажимного механизма 4, нажимного устройства 3 ведет к такому же перемещению контактирующего с ее торцовой поверхностью 14 торцовым пояском 12 нажимного кольца 10, которое деформирует близлежащую правую часть сальниковой набивки 8 (противоположную полости 17), прижимающейся при этом к валу 1 и сальниковой коробке 6. Возникают силы трения, с одной стороны, между валом 1 и правой частью сальниковой набивки 8, а с другой — между правой частью

55 сальниковой набивки 8 и сальниковой коробкой 6. При дальнейшем смещении нажимного устройства 3 и, соответственно, нажимного кольца 10 за счет силы трения между валом 1 и правой частью сальниковой набивки 8 последняя будет продолжать сжиматься, а за счет силы трения между правой частью сальниковой набивки 8 и сальниковой коробкой 6 возникнет осевое движение последней влево вместе со сжимающейся сальниковой набивкой 8. Надвигаясь на прижимаемое торцовым пояском 11 к торцовой поверхности 13 корпуса 2 нажимное кольцо 9, сальниковая коробка 6 обусловливает сжатие им близлежащей левой части сальниковой набивки (со стороны полости

17), которая, деформируясь, прижимается к валу 1 и сальниковой коробке 6. Возникающая при этом сила трения между левой частью уплотнителя 8 и сальниковой коробкой 6 затормаживает осевое движение последней. Если шероховатости внутренней поверхности сальниковой коробки 6 и поверхности вала 1 одинаковы, то и далее правая часть сальниковой набивки 8 будет сжиматься за счет трения о вал 1, а левая — за счет осевого движения влево сальниковой коробки 6. Этим обеспечивается выравнивание эпюры контактных давлений по длине сальниковой набивки 8 с точностью до начального усилия поджатия, вызвавшего дви. жение сальниковой коробки 6. Однако, как правило, шероховатость рабочей поверхности вала 1 меньше, чем внутренней поверхности сальниковой коробки 6. В этом случае левая часть сальниковой набивки 8 будет сжиматься быстрее, чем правая до тех пор, пока сила трения между левой ее частью и сальниковой коробкой 6 сравняется с силой трения между последней и правой частью сальниковой набивки 8, при этом осевое движение влево сальниковой коробки 6 прекратится. Дальнейшее смещение нажимного устройства 3 вызовет повторение указанного процесса сжатия, в результате чего обеспечивается саморегулируемое выравнивание усилия прижатия сальниковой набивки к валу 1 по длине уплотнения с точностью до разницы между силой трения левого нажимного кольца 9 о сальниковую коробку 6 и силой трения о нее правого нажимного кольца 10. Вращающийся вал 1 воздействует своей рабочей поверхностью. имеющей технологические насоосности, на сальниковую набивку 8, передающую радиальные усилия на сальниковую коробку 6.

Усилие со стороны сальниковой коробки 6 воспринимается нажимными кольцами 9 и 10, что вызывает их радиальное перемещение по торцовым контактным поверхностям 13 и 14. Таким образом происходит отслеживание сальниковой коробкой 6 радиальных биений вращающегося вала 1, что обеспечивает защиту сальниковой набивки 8

1257342 фиГ 3

Составитель В. Красильников

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 4899/32 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 от циклического механического сжатия, снижая его износ и повышая герметичность и надежность узла.

Если нажимные кольца 9 и 10 сопряжены с валом 1 поясками с центрирующими посадками с гарантированными зазорами 15 и 16, то радиальные перемещения вала 1 воспринимаются непосредственно посадочными поверхностями нажимных колец 9 и 10, что усиливает зашиту. Кроме того, зазор 15 под нажимным кольцом 9 препятствует проникновению абразивных частиц в зону трения уплотнителя по валу 1, что способствует защите узла от износа.

Наличие радиальных пазов 18 в торцовом пояске 11 нажимного кольца 9 обеспечивает охлаждение узла уплотняемой средой, заполняющей радиальную кольцевую камеру 5. Интенсивный теплоотвод от уплотнителя 8 улучшает режим его работы и повышает надежность и долговечность уплотнения.

В случае, когда на внутренней поверх ности нажимного кольца 9 выполнена кольцевая проточка, сообщенная с радиальной кольцевой камерой отверстиями, а в нажимном устройстве выполнено отверстие 21, соединяющее радиальную кольцевую камеру 5 с системой промывки 22, можно периодически, сообщая кольцевую проточку 17 через кольцевую камеру 5 с атмосферой в процессе работы уплотнения, осуществлять удаление абразивных частиц от зоны трения уплотнения вместе с уплотняемой средой, что уменьшает износ узла, а значит повышает его надежность и долговечность.