Уплотнительное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЕН ногоститутаых трутво ССС1979.ие устСС 980ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЭО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Киевский филиал Всесоюзнаучно-исследовательского инпо строительству магистральнбопроводов(54)(57) УПЛОТННТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее установленные последовательно сальниковое уплотнение и маг нитожидкостное уплотнение, состоящее из постоянного магнита с полюс- ными наконечниками и ферромагнитной жидкости в рабочих зазорах, о т л и ч 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, 1099159ники с заостренными кромками, концентрирующими магнитный поток, и концентрически охватывающие вал немагнит 50 ся зазоры, то для этой цели испольэу что давлен:е на боковые стенки уплотИзобретение 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 1)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 вь 1- давливания через зазоры сальниковой камеры при перемещении штока и протекании уплотняемой среды 2).Недостатками таких уплотнений являются их низкая надежность и необходимость постоянного наблюдения за ними, В процессе работы н сальниковых уплотнениях под влиянием температуры и давления рабочей среды происходитусадка набивки, т,е, уменьшение ееплотности. В уплотнениях подвижныхсоединений, кроме того имеет местоинтенсивная потеря массы набивкинследствие износа слоя, граничащегос подвижной уплотняемой деталью ,валом, штоком, трубой и т,д,), Черезобразовавшиеся пустоты происходитвсе возрастающая но времени утечкарабочей 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 набивок с такими пропитками составляет 0,14-9,46, а это означает,20 25 30 35 40 няекх деталей (стенки сальниковойкамеры и штока), от которого прямозависит уплотняющая способность, н2 - 5 раз меньше осеного давления,создаваемого грундбуксой от усилиязатяжки,Известно также комбинированноеуплотнение, состоящее из сальникового и магнитожидкостного уплотнений,причем каждый иэ видов уплотненияработает отдельно. и Функции одногоне влияют на Функции другого, таккак они установлены последовательнодруг за другом 3Недостатком известного комбинированного уплотнения янляется то, чтов процессе работы под влиянием температуры и давления рабочей средыпроисходит усадка набивки, вытеканиепропитки через зазоры, В уплотненияхподвижных соединений имеет место также интенсивная потеря массы набивкивследствие износа слоя, граничащегоС подвижным уплотняемым валом, иунос ее вместе с пропиткой черезимеющиеся зазоры. Через образовавшиеся пустоты происходит все нозрастающая но времени утечка рабочей среды, которая будет скапливаться внекотором объеме между сальниковым имагнитожидкостным уплотнением. Поистечении 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 обычнымсальниковым,Цель изобретения - повышение надежности,Поставленная цель достигается тем,что в уплотнительное устройство, содержащее устанонленные последовательно сальниковое уплотнение и магнитожидкостное уплотнение, состоящее изпостоянного 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 нидуплотнения, разрез,Уплотнение содержит сальниковуюкамеру 1, образованную неподвижнойи подвижной деталями соединения,например, штоком 2. В камере 1 между постоянными магнитами 3 размещается сальниковая набивка 4, пропитанная герметизирующей магнитнойжидкостью. С обеих сторон каждогомагнита 3 установлены полюсные наконечники 5 иэ магнитомякаго материала. Для уменьшения рассеяниямагнитного потока предусмотрены1099159 аж 913 аз 4350/32 одписное НИИ Филиал ППП "Патен немагнитные прокладки 6. В уплотняемом зазоре нахсдится 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 0температура пограничного слоя набивки повышается и достигает температур 150-300 С. При этом пропитка испаряется, Магнитожидкостное уплотнение не 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 камерызначительно ниже, Пары пропитки позакону Дальтона устремляются к холодной повЕрхности и конденсируютсяна ней. Таким образом, пропитка внутри камеры регенерируется и снова10 поступает в горячую зону, При температуре горячей эоны 150-300 С давление насыщения паров углеводородных пропиток достигает 2-2,5 атм.Следовательно, процесс регенера 15 ции пропитки проходит в закрытом объеме, где исключается унос пропитки,Вследствие этого износ набивки уменьшается почти на 75 Ъ. Кроме того, пропитка, испаряясь и конденсируясь,приводит к охлаждению всего уплотнения, что также существенно улучшаетработу уплотнения, Таким образом,расположение сальниковой набивки между магнитожидкостными уплотнениямиимеет определяющее значение.Технико-экономический эФФект изобретения заключается в повышении надежности уплотнения при длительнойэксплуатации в широком диапазоне рабочих температур и давлений, Ужгород, ул.Проектная, 4