Сальниковое уплотнение вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в .гидроагрегатах, компрессорах и насосах. Цель изобретения - повышение надежности работы уплотнения . Сальниковое уплотнение вала 1 содержит корпус 2, нажимное устройство (НУ) 3, сальниковую коробку (СК) 4. Ну 3 охватывает СК 4 с радиальным зазором 5. СК 4 снабжена наружным кольцевым буртом 7, в расточке которого помещено упругое уплотнительное кольцо 8, образующее с ответной поверхностью 9 НУ 3 подвижную контактную пару, В СК 4 помещены сальниковая набивка 10 и пообеее стороны нажимные кольца (НК) 11 и 12, НК 1i, расположенное со стороны камеры 6 уплотняемого давления, снабжено упругими элементами 13, равномерно распределенными по свободному торцу НК И. Упругие элементы 13 соединяют корпус 2 и НК 1f которое зафиксировано от проворота относительно СК 4 при помощи штифтов 15.. Штифты 15 помещены в ответные пазы 16 НК 11, Надежность работы узла обеспечивается за счет исключения возможности внезапной разгерметизации узла. 2 3,п, ф-лы, 3 ил. « (Л

СОЮЗ,СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) а) 1511 4 F 16 3 15/16

4, 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4069180/31-08 (22) 20.05.86 (46) 30.07.88, Бюл. М 28 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им.В.И,Ленина (72) С,С,Шевченко, В„А,11арцинковский, И.С.Бережной, С,И.Демин и А,А.Башкина (53) 62-762 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1335766, кл. F 16 J 15/16, 1985. (54) САЛЬНИКОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в гидроагрегатах, компрессорах и насосах, Цель изобретения — повышение надежности работы уплотнения. Сальниковое уплотнение вала ) содержит корпус 2, нажимное устройство (НУ) 3, сальниковую коробку (СК) 4. Ну 3 охватывает СК 4 с радиальным зазором 5. CK 4 снабжена наружным кольцевым буртом 7, в расточке которого помещено упругое уплотнительное кольцо 8, образующее с ответной поверхностью 9 НУ 3 подвижную контактную пару. В СК 4 помещены сальниковая набивка 10 и пообеее стороны нажимиые кольца (НК) 11 и 12, HK 11, расположенное со стороны камеры 6 уплотняемого давления, снабжено упругими элементами 13 равномерно распределейными по свободному торцу НК 11. Упругие элементы 13 соединяют корпус 2 и НК 11, которое зафиксировано от проворота относительно СК 4 при помощи штифтов 15, Штифты 15 помещены в ответные пазы 16

НК 11. Надежность работы узла обеспечивается за счет исключения возмож» ности внезапной разгерметизации узла, 2 з.п, ф-лы, 3 ил, 1413339

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в гидроагрегатах, компрессорах и насосах.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения путем исключения возможности его внезапного отказа и разгерметизации.

На фиг.l представлено предлагаемое уплотнение, продольный разрез; на фиг.2 — пример фиксирования нажимного кольца от проворота в сальниковой коробке; на фиг.3 — пример выполнения пазов в сальниковой коробке.

Сальниковое уплотнение вала 1 содержит корпус 2, аксиально подвижное и герметиэированное относительно корпуса 2 нажимное устройство

3 охватывающее сальниковую короб. ку 4 с радиальным зазором 5 и каме ру 6 уплотняемого давления. В рас| .точке наружного кольцевого бурта 7, выполненного на сальниковой коробке

4, помещено упругое уплотнительное кольцо 8, образующее с ответной поверхностью 9 нажимного устройства 3 подвижную контактную пару. В сальниковой коробке 4 установлены сальниковая набивка 10 и по обе сторонь! нажимные кольца 11 и 12. Нажимное

1 кольцо 11, расположенное со стороны камеры 6 уплотняемого давления, снабжено упругими элементами !3, ко-,îðûå равномерно распределены по его свободному торцу 14 и соединяют его с корпусом.2, Упругие элементы

l3 наклонены к торцу !4 нажимного кольца ll в сторону, противоположную направлению вращения вала 1 (если смотреть со стороны нажимного кольца 11). Кольцо 1! зафиксировано от проворота в сальниковой коробке 4 (фиг,l) посредством штифтов 15, жестко закрепленных в сальниковой коробке 4 и входящих в ответные пазы 16 нажимного кольца 11. Возможно фиксирование нажимного кольца Il в сальниковой коробке 4 посредством шпонки. Кроме того, штифт 15 может быть жестко закреплен на нажимном кольце 11, а свободным концом может входить в ответный открытый с торца 17 паз 18 (фиг.2)q выполненный в сальниковой коробке 4 и расположенный перпендикулярно ее торцу !7 (параллельно оси вала 1) »

5 !

0 !

Открытые с торца 17 пазы 19 могут быть выполнены под углом к торцу 17 сальниковой коробки 4, причем направление наклона пазов 19 совпадает с направлением наклона упругих элементов 13 (фиг.3)

Нажимное кольцо 12 предназначено для удобства разборки .и перенабивки уплотнения. С этой целью нажимное кольцо 12 стопорят от осевого смещения относительно вала 1. После этого с набивки 10 и нажимных колец 11 и 12 снимают сальниковую коробку 4 путем осевого смещения ее в сторону от корпуса.

Сальниковое уплотнение вала работает следующим образом, При осевом перемещении нажимного устройства 3 его торцовой поверхностью 9 сжимается уплотнительное кольцо 8, герметизируя камеру 6. Осевое усилие от кольца 8 передается бурту 7 сальниковой коробки 4 и далее нажимному кольцу 12. За счет осевого перемещения сальниковой коробки 4 вместе с нажимным кольцом !2. сальниковая набивка IO поджимается к нажимному кольцу 11 и, расширяясь в радиальном направлении, прижимается к валу I и сальниковой коробке 4, герметизируя камеру 6. При этом сжимающаяся набивка 10 передает осевое усилие на нажимное кольцо 11 котоФ

f рое, перемещаясь в осевом направлении, деформирует упругие элементы 13, Со стороны вращающегося вала 1, который практически всегда имеет несоосности, радиальные усилия передаются набивке 10 и далее воспринимаются сальниковой коробкой 4 и нажимными кольцами ll и 12. Благодаря радиальной податливости упругих элементов

13 и радиальной подвижности контактной пары упругое кольцо 8 — ответная поверхность 9 нажимного устройства 3, функциональный пакет, состоящий из набивки 10, сальниковой коробки 4 и нажимных колец 11 и 12, отслеживает радиальные движения вала 1, что обеспечивает защиту набивки 10 от циклического механического воздействия вала 1, в результате чего снижается износ уплотнительного узла и повышается надежность его работы, На набивку !О действует момент силы трения скольжения со стороны вращающегося вала 1, который стре3 14133 мится увлечь набивку 10 в окружное движение. При нормальном режиме работы уплотнения окружное усилие уравновешивается силой трения между упругим кольцом 8 и ответной поверхностью 9 нажимного устройства 3, а также силой со стороны сдеформированных упругих элементов 13, имеющих угловую жесткость. В случае если Ip момент трения вала 1 о набивку 10 возрастает, увеличивается окружное . усилие, действующее на нажимное кольцо 11 со стороны сальниковой коробки 4. При этом поворот нажимного . !5 кольца !1 сопровождается смещением

его в сторону корпуса 2 деформирующймисяупругими элементами 13, что оспабляет поджатие набинки 10 и уменьшает момент трения ее о вал 1, 2р

Таким образом, между моментом трения вала 1 о набивку 10 и усилием поджатия последней устанавливается отрицательная обратная связь, что обеспечивает поддержание оптимального режи- 25 ма трения в уплотнении, повышает его надежность и долговечность.

В варианте выполнения, в котором нажимное кольцо снабжено штифтами,, входящими в открытые пазы сальниковой коробки, при резком возрастании момента трения под набивкой 10, и следовательно, больном значении угла поворота сальниковой коробки 4 нажимное кольцо ll смещается упругими элементами 13 в сторону корпуса 2 на такую величину, что штифты 15 выходят из пазов 18 сальниковой коробки

4. При этом окружное усилие, действующее со стороны сальниковой короб- 40 ки 4 на штифты 15, исчезает и дальнейшая деформация упругих элементов

13 прекращается.

Сальниковая коробка 4 с набивкой 45

lO проворачивается за валом на часть . оборота, пропорциональную числу пазов 18, до совмещения последних со штифтами 15 нажимного кольца Il. Поскольку нажимное кольцо 11 подпружинено сдеформированными упругими элементами 13, штифты 15 входят в пазы

18 сальниковой коробки 4, и режим работы нормализуется. Геометрические размеры нажимного кольца II штифтов

15 и пазов 18 подбирают такими, что55 бы штифты 15 выходили из пазов 18 при деформациях упругих элементов 13, меньших допустимых значений, что

39

4 обеспечивает защиту упругих элементов 13 при внезапных перегрузках уплотнения и повышает надежность.

В варианте выполнения пазов 19 наклонными при повороте сальниковой коробки 4 эа валом 1 нажимное кольцо 11 смещается в сторону набивки 10 не только за счет деформации упругих элементов 13, но и вследствие осевого усилия, действующего на штифты 15 со стороны пазов 19, что усиливает отрицательную связь между моментом трения вала 1 о набивку 10 и усилием поджатия последней. Кроме того, возникающие со стороны штифтов 15 осе» ные усилия на пазы 19 передаются упругому уплотнительному кольцу 8, которое плотнее прижимается к ответной поверхности 9 нажимного устройства 3, исключая возможность разгерметизации стыка.

Формула изобретения

1. Сальниковое уплотнение нала, содержащее корпус, нажимное устройстно, сальниковую коробку, охватывающую сальниковую набинку и расположенные по обе ее стороны нажимные кольца, одна из которых зафиксировано от проворота н сальниковой коробке и снабжено упругими элементами, равномерно размещенными по его свободному торцу с наклоном против направления вращения вала со стороны нажимного кольца, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности, упругие элементы соединены с корпусом, на наружной поверхности сальниковой коробки выполнен кольцевой бурт с расточкой на торцевой поверхности, в которой установлено упругое уплотнительное кольцо,: образующее контактную пару с ответной поверхностью нажимного устройст-: ва, охватывающего сальниковую коробку с радиальным зазором.

2, Уплотнение по п.), о т л и ч аю щ е е с я тем, что нажимное кольцо со стороны корпуса зафиксировано от проворота посредством установленных в нем штифтов, входящих в выпол- ( ненные н сальниковой коробке откры-, тые с торца пазы, 3. Уплотнение по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что пазы в сальниковой коробке расположены наклонно к ее торцу, причем направлениянаклона пазов и упругих элементов совпадают.

1413339

16 11

Тираж 784

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А.Лежнина

Заказ 3759/37

Составитель И,Пащенко

Техред Л.Олийнык Корректор В,Гирняк