Уплотнение штока

 

Oll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Colo 3 Советски к

Соцналистичесиик

Реснубпии ((() 838252 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 20.09.79(21) 2821792/25-08 с присоединениеит заявки Ла (23)Приоритет (5l)NL. Кл.

F16 К 41/10

Гееударстааннн(М катвпат

СССР на данаи изабратаний н аткритнй (53) ЛК621. 646 (088. 8) Опубликовано 15.06.8), Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 17.06.81

Б. Н. Брушневский, М. И. Кабельский, В. В, Никит

Ю. М. Сорокин и О. И. Федоров (.1 .. ( (1 -,,,.: " - - (t ii

1 с " (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54 ) УПЛОТНЕНИЕ ШТОКА

Изобретение относится к арматуростроению и может найти применение для арматуры, работающей на газообразных и жидких средах при высоких давлениях и температурах.

Известно уплотнение штока, содержащее размещенный в корпусе сильфон, в полости которого, заполненной расплавленным металлом, уплотняемым замораживающимся сальником, установлен соединенный с сильфоном ступенчатый 10 (1 ).

Однако под воздействием возвратнопоступательного движения штока срезанный металл замораживающегося сальI5 ника уносится по штоку наружу, вызывая постоянный расход металла из внутренней полости сильфона, возрастающей по мере увеличения хода штока, и снижающий эффект уравновешивания давлений внутри и снаружи сильфона, который в конечном итоге начинает работать как обычное сильфонное уплотнение. В случае разрушения сильфона рабочая среда может поступать в окружающее пространство. Кроме того, недостатком являются значительные деформации сильфона.

Цель изобретения — повышение надежности герметизации за счет исключения уноса по штоку срезанного меташта замораживающегося сальника.

С этой целью шток выполнен из двух частей, соединенных с резьбовой парой, с образованием между ними полости переменного обьема, причем часть штока, проходящая в зоне замораживающегося сальника, установлена с возможностью вращения и зафиксирована в осевом направлении, а часть штока, соединенная с сильфоном, установлена с возможностью осевого перемещения и зафиксирована от проворота.

С целью умейьшения деформации сильфона при перемещении штока часть штока, установленная с возможностью осевого перемещения, в крайнем нижнем

8382

Сильфонное уплотнение штока содержит крышку 1, герметично соединенную с. корпусом 2. В крышку 1 вставлен шток, состоящий из частей 3 и 4, соединенных между собой реэьбовой парой 5 и 6. Крышка 1 и часть 4 штока, соединены сильфоном 7, внутренняя полость 8 которого заполнена расплавленным металлом с температурой кипения, превышающей максимальную температуру рабочей среды. При вращении части 3 штока его резьба 5 вворачивается в резьбовую расточку 6 в части 4 штока или выворачивается из нее.

Фиксация части 3 штока кольцом 9 не позволяет смещаться ей вдоль оси.

Вращательное движение части 3 штока 45 преобразуется в возвратно-поступательное движение части 4 штока с помощью шлицевого соединения 10, выполненно. го в виде шлицев на штоке, подвижных в направляющих канавках в крышке 1.

С помощью канала 11, сообщающего полость 12 под резьбой. 5 части 3 штока с камерой 8 внутри сильфона, снижаются усилия привода и нагрузка на резьбавую пару 5 и 6 при ее работе.

Для обеспечения требуемого сопротивления протеканию расплавленного металла в зазоре между крышкой 1 и частью 4 штока на поверхности последне3 положении сопряжена с корпусом по конической поверхности.

Для снижения нагрузки на резьбовую пару и усилия привода в части штока, установленной с возможностью осевого

5 перемещения, выполнен канал, посред-: ством которого полость сильфона сообщена с полостью между частями штока.

Для исключения поступления рабочей среды в окружающее пространство между корпусом и частью штока, установленной с воэможностью вращения, под эамораживакнцимся сальником выполнена лабиринтная камера, заполненная расплавленным металлом.

С целью обеспечения требуемого гид равлического сопротивления протеканию расплавленного металла на сопряженной с корпусом поверхности части штока, установленной с воэможностью перемещения в осевом направлении, вы-полнена сквозная продольная канавка.

На фиг. 1 схематически изображено устройство, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А .на фиг . 1.

52 4

1го выполнена продольная сквозная канавка 13.

Для уменьшения деформации сильфона 7 при осевом перемещении части 4 штока боковая поверхность части 4 штока и соприкасающаяся с ней внутренняя поверхность корпуса выполнены коническими. При перемещении элемента штока 4 .вверх (открытие арматуры) между ним и корпусом образуется увеличивающийся в объеме по мере открытия арматуры {уменьшения объема полости внутри сильфона ?) зазор 14, компенсирующий изменение объема, занимаемого расплавленным металлом.

При движении элемента штока 4 вверх (открытие арматуры ) расплавленный металл, вытесняемый из сильфонной камеры 8, полости 12 и полости 15, устремляется в увеличивающийся в объеме зазор 14 и под цилиндрический выступ 16. При движении элемента штока 4 вниз {закрытие арматуры ) расплавленный металл из зазора 14 и изпод цилиндрического выступа 16 вытесняется обратно в полости 8, 12 и 15.

В верхней части крьппки 1 имеется охлаждающее устройство 17 в виде кольцевой камеры с циркулирующим в ней хладагентом. Элемент .штока 3 и крышка 1 имеют цилиндрические проточки, входящие одна в другую концентрично относительно продольной оси и образующие лабиринтную камеру 18. При деформации сильфона 7 от перемещения элемента штока 4 и под воздействием давления рабочей среды находящийся в полости 19 корпуса 2 расплавленный металл из внутренней полости 8 сильфона выдавливается через зазор 20 между штоком и крьппкой 1, далее через лабиринтную камеру 18 в зазор 21 между частью штока 8 и стенками охлаждающего устройства 17, где затвердевает, образуя уплотнительное кольцо замораживающегося сальника, препятствующее дальнейшему выдавливанию расплавленного металла.

Применение предложенного уплотнения штока обеспечивает надежную долговечную герметизацию по штоку арматуры для ваэообразных и жидких сред при высоких давлениях и температурах.

Формула изобретения

1. Уплотнение штока, содержащее размещенный в корпусе сильфон,в полости которого,заполненной расплавленным

8382 металлом,уплотняемым замораживающимся сальником, установлен соединенный с сильфоном ступенчатый шток,о т л и ч а— ю щ е е с я тем,что,с целью повышения надежности герметизации за счет исклю- чения уноса по штоку срезанного металла замораживающегося сальника, шток выполнен из двух частей, соединенных резьбовой парой, с образованием между ними полости переменного объема, причем часть штока, проходящая в зоне замораживающегося сальника, установлена с возможностью вращения и зафиксирована в осевом направлении, а часть штока, соединенная с сильфоном, установлена с возможностью осевого перемещения и зафиксирована от проворота.

2. Уплотнение по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения деформации сильфона при перемещении штока, часть штока, установленная с возможностью осевого перемещения, в крайнем нижнем положении сопряжена с корпусом по конической поверхности. 2$

3. Уплотнение по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения поступления рабочей

52 6 среды в окружающее пространство, меж= ду корпусом и частью штока, установленной с возможностью вращения, под замораживающимся сальником выполнена лабиритная камера,,заполненная расс плавленным металлом.

4. Уплотнение no nn.1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения нагрузки на резьбовую пару и усилия привода, в части штока, установленной с возможностью осевого перемещения, выполнен канап, посредством которого. полость сильфона сообщена с.полостью между частями штока.

5. Уплотнение по пп. 1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения требуемого гидравлическо- го сопротивления протеканию расплавленного металла . на сопряженной с корпусом поверхности части штока, установленной с возможностью перемещения в осевом направлении, выполнена сквозная продольная канавка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 398138, кл. 916 3 15/52, 1971.

838252 фиг 1

Составитель М. Колесинская

Редактор С. Лыжова Техред А; Бабине Корректор А. Гриценко

Заказ 4391 51 Тираж 1006 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4