Известно уплотнение поршня бурового насоса, содержащее опорную часть и эластичную манжету, армированную йлоскими или тарельчатыми упругими элементами, расположенными по длине уплотнения через проставочные кольца и закрепленными на сердечнике пайкой (1).

Недостатком указанного уплотнения является повышенный износ его ввиду образования между упругими элементами недеформируемых зон эластичного материала, что приводит к образованию концентраторов напряжений в зонах кромок упругих элементов. Кроме того, уплотнение сложно .и нетех нол оги ч но.

Известно также уплотнение, включающее манжету, расположенную между посадочной и уплотняемой поверхностями и взаимодействующую с опорной поверхностью, армированную упругими элементами, расположенными в теле манжеты (2).

Это техническое решение, характеризуется недостаточным ресурсом работы ввиду повышенного износа, являющегося следствием образования концентраторов напряжений при обтекании резиной выступов упругих элементов, что снижает долговечность уплотнения.

Целью изобретения является повышение ресурса работы уплотнения.

Эта цель достигается тем, что упругий элемент выполнен в виде спиральной пружины с переменным диаметром витков со стороны уплотняемой полости и с постоян10 ным диаметром витков со стороны опорной поверхности, при этом в поперечном сечении витки пружины, по меньшей мере, на треть перекрывают один другого, а их шаг равен или больше расстояния между витками и поверхностью трения.

Целесообразно, чтобы первый виток со стороны уплотняемой полости взаимодействия с посадочной поверхностью, а последний вЂ” с опорной поверхностью.

На фиг. 1 изображено уплотнение, осеео вой разрез; на фиг.- 2 вЂ” размещение упругоro элемента; на фиг. 3 вЂ” уплотнение в рабочем деформированном состоянии.

Уплотнение состоит из эластичной манжеты 1 с опорной частью 2, установленной в

905560

3 корпусе сальника 3 бурового насоса с помощью фланца 4. Опорная часть 2 армирована упругим элементом 5, выполненным в ниде спиральной пружины. Последняя со стороны уплотняемой полости имеет переменный диаметр витков, а со стороны опорной части 2 постоянный диаметр. В поперечном сечении уплотнения витки пружины со стороны уплотняемой полости 6 частично, но не менее, чем на треть, перекрывают один другого. В опорной части 2 витки полностью перекрывают один другого, так как их диаметр одинаков. Шаг витков равен или больше расстоянию между витками и поверхностью трения уплотнения и штока ?.

Первый виток со стороны уплотняемой полости 6 взаимодействует с посадочной поверхностью корпуса сальника 3, а последний виток вЂ” с опорной поверхностью уплотнения и нажимным фланцем 4.

При работе уплотнения упругий элемент в виде пружины 5 воспринимает большую часть нагрузки от давления жидкости в уплотняемой полости 6. Частичное перекрытие сечений соседних витков образует лабиринт между витками, препятствующий перетечкам материала уплотнения между витками. Под действием давления в уплотняемой полости 6 передняя кромка манжеты смещена и упругий элемент 5 деформируется в осевом направлении вместе с уплотнением. Эластичный материал уплотнения, об текая первый виток, передает ему часть нагрузки от давления, смещая на некоторую величину. При этом слой материала между первым и вторым витками сжимается, выдавливаясь в радиальном направлении к уплотняемой поверхности, препятствуя обтеканию первого витка материалом и передавая часть нагрузки на второй виток. Далее процесс повторяется на следующих витках. Таким образом, нагрузка распределяется равномерно между витками различного диаметра, обеспечивая плавный переход от эластичной передней части уплотнения к более жесткой опорной части.

Предлагаемое выполнение уплотнения позволяет исключить обтекание материалом уплотнения упругих элементов, устранив тем самым возможность образования концентраторов напряжений, обеспечивает высокую прочность связи между слоями материала уплотнения между витками и между каждым витком и уплотняе мой поверхностью. 3а счет указанных эффектов обеспечивается большая долговечность уплотнения.

Формула изобретения

1. Уплотнение, преимущественно для штоков и поршней буровых насосов, включающее манжету, расположенную между посадочной и уплотняемой поверхностями и взаимодействующей с опорной поверхностью, армированную упругим элементом, располо 0 женным в теле манжеты, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса работы, упругий элемент выполнен в виде спиральной пружины с переменным диаметром витков со стороны уплотняемой полости и с постоянным диаметром витков со стороны опорной поверхности, при этом в поперечном сечении витки пружины, по меньшей мере, на треть перекрывают один другого, а их шаг равен или больше расстояния между витками и поверхностью трения.

2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что первый виток со стороны уплотняемой полости взаимодействует с посадочной поверхностью, а последний вЂ” с опорной поверхностью.

Источники информации, И принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2676075, кл. 92 вЂ” 254, опублик. 1954.

2. Авторское свидетельство СССР № 514140, кл. F 16 J 15/32, 1976.

905560

/ /) /

t, I

Составитель Г. Щуренко

Редактор Н. Горват Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 335/52 Тираж 980 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

/ г

/ /

) l

7 .Е

/ / !

Уплотнительный узел // 892067

Уплотнение // 892066

Радиально-торцовое уплотнение // 887851

Уплотнение рычага // 885664

Манжетное уплотнение // 885663

Уплотнение // 881440

Пылезащитное уплотнение штока // 877185

Уплотнение манжетного типа // 877184

Способ изготовления манжеты // 877183

Манжетное уплотнение для герметизации валов, преимущественно корабельных гребных валов // 2100676

Уплотнительный элемент // 2103577

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения устройств в машино- и арматуростроении

Уплотнение манжетного типа для герметизации вращающегося вала // 2107206

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов, работающих в условиях, характеризующихся высокой скоростью вращения вала, значительным его динамическим эксцентриситетом, повышенными давлением и температурой герметизируемой жидкости, повышенными требованиями к чистоте окружающей среды

Уплотнение сапоненко // 2109999

Уплотнение вращающегося вала // 2117839

Изобретение относится к уплотнительной технике и находит широкое применение в машиностроении

Щелевое жидкостное уплотнение для высоких перепадов давления // 2119606

Изобретение относится к щелевым уплотнениям соединений с возвратно-поступательным движением, используемым в источниках жидкости высокого и сверхвысокого давления, при котором деформация сопряженных деталей существенным образом влияет на герметичность соединения

Уплотнение подвижных соединений (его варианты) // 2124663

Изобретение относится к области общего машиностроения и предназначено для уплотнения подвижных соединений с целью предотвращения утечки масла из корпусов машин и узлов и для защиты внутренних полостей от внешних воздействий (проникновения пыли, грязи, влаги)

Торсионное соединение розанова и.н. // 2126108

Уплотнение // 2127388

Изобретение относится к уплотнениям, разделяющим зону взаимодействия различных физических сред, относительно подвижной поверхности вала и статически замкнутого базового пространства, способствующего соосному удержанию вала относительно поворотных элементов в течение заданного периода эксплуатации

Кольцо розанова и.н. // 2131070

Изобретение относится к области машиностроения (детали машин)