Сальниковое уплотнение вала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 5 у 4 Р 16 Л 15/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ31Харьковскотута ит4,ССС 198(54) САЛЬНИКОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА (57) Изобретение относится к упл тельной технике, а именно для уп кения вращающихся валов машин, а ратов. Цель изобретения - повыше надежности и долговечности уплот ния. При осевом сжатии пакета с никовой набивки поджимаются коль 11 и 1 г и и рц н о а ие еь 1 и(61) (21) (22) (46) (71) литех им. В (72) (53) (56) Р 12 12573423910923/25-0817.06.8523,08.87.,Бюл.Сумской филиалнического инстиИ.ЛенинаВ.В.Усенко и С,С.Шевченко62-762 (088.8)Авторское свидетельство7342, кл, Р 16,Х 15/16,иЯО 13320 2 А 2 13 контактируют с ответными поверхностями корпуса и нажимной втулки 2,препятствуя протечке жидкости из полости 20. Воспринятые сальниковойнабивкой механические радиальные услия передаются сальниковой коробке8 и далее нажимным кольцам 11 и 12которые своими поясками 13 скользяпо плоским торцовым поверхностям 115, Таким образом, происходит отслеживание радиальных перемещений вращающегося вала 1 сальниковой набивкой,что защищает ее от циклического механического воздействия. Благодаряналичию козырьков 16 на нажимныхкольцах происходит своеобразное распределение радиальных напряжений подлине пакета сальниковой набивки,что обеспечивает ступенчатое дросселирование давления уплотняемой средыпо его длине. 3 ил.922ветственно корпуса 9 и нажимной втулки 2, препятствуя утечке уплотняемой среды из полости 20 При вращении вал 1 своей цилиндрической рабочей поверхностью, практически имеющей несоосности, механически воздействует на кольца 3 - б сальниковой набивки. Воспринятые сальниковой набивкой механически радиальные усилия передаются сальниковой коробке 8 и далее нажимным кольцам 11 и 12, которые торцовыми поясками 13 скользят по поверхностям 14 и 15 обеспечивая радиальное перемещение всего функционального пакета, т.е, сальниковой набивки, сальниковой коробки 8 и нажимных колец 11 и 12, Таким образом, происходит отслеживание радиальных перемещений вращающегося вала 1 сальниковыми кольцами 3 - бчто защищает их от циклического механического воздействия, в результате чего снижается износ, и следовательно, повышается надежность уплотнения.Благодаря наличию козырьков 16 на нажимных кольцах 11 и 12 и осевой подвижности сальниковой коробки 8 образуется своеобразное распределение радиальных напряжений по длине паке-, та набивки, обеспечивающее ступенчатое дросселирование давления уплотняемой среды по длине пакета набивки, Для удобства описания формирования качественной эпюры радиальных напряжений под набивкой рассматривают механизм ее образования для каждого сальникового кольца отдельно,При осевом. смещении нажимное кольцо 12, упираясь в близлежащее сальниковое кольцо 6, надвигает его на соседнее сальниковое кольцо 5, при этом сальниковое кольцо 6 сжимается сальниковым кольцом 5, В процессе смещения на сальниковое кольцо б действуют силы трения о вал и о поверхность 17 козырька 16. В результате распределение радиальных напряжений в сальниковом кольце б описывается экспоненциальным законом с тенденцией убывания в сторону нажимного кольца 12, При дальнейшем осевом смещении последнее перемещается совместио с сальниковым кольцом 6 и сжимает соседнее сальниковое кольцо 5, При этом из-за отсутствия силы трения между сальниковой коробкой 8 и сальниковым кольцом 6 форма распределения радиальных напряжений в нем не изменяеТ Сальниковое уплотнение работает следующим образом.После поджатия пакета сальниковой набивки путем осевого смещения нажим ной втулки 2 она, плотно радиально охватывая вращающийся вал 1, препятствует перетоку уплотняемой среды иэ полости 20 в полость 21. При осевом сжатии пакета сальниковой набивки также аксиально поджимаются и нажимные кольца 11 и 12, которые своими торцовыми поясками 13 контактируют с ответными поверхностями соот 113320Изобретение относится к уплотнительной технике, может быть использовано в гидроагрегатах, компрессорахи насосах и является усовершенство 5ванием уплотнения по авт, св. У 1257342.Цель изобретения - повышение надежности уплотнения за счет выравнивания эпюры контактных давлений подлине сальниковой набивки и уменьшения неравномерности ее износа.На фиг.1 показано предлагаемоеуплотнение (продольный разрез) и качественная эпюра радиальных давлений;на фиг,2 - вариант исполнения козырька; на фиг.3 - вариант уплотнения спроставочным кольцом.Уплотнение состоит из вала 1, нажимной втулки 2, сальниковой набивки, состоящей из сальниковых колец3 - 6, которая поджимается нажимнойвтулкой 2 и находится в зафиксированной от проворота штифтом 7 сальниковой коробке 8, расположенной в корпусе 9 и образующей с ним .радиальную кольцевую камеру 10. Вторичныеуплотнения в виде нажимных колец 11и 12 контактируют торцовыми поясками13 с поверхностями 14 и 15 соответственно корпуса 9 и нажимнай втулки 2,нажимные кольца 11 и 12 снабженыкозырьками 16, расположенными со стороны сальниковой набивки и охватывающими ее близлежащие сальниковыекольца 3 и 6,Поверхность 17 козырьков 16 вы 35полнена конической с увеличением радиуса к краю козырька, который имеетострую кромку 18, полученную путемскругления поверхности 17.Возможен вариант уплотнения с установкой проставочного кольца 19,также снабженного козырьками 16,Перепад давления между полостями20 и 21 дросселируется по длине сальниковой набивки,2092,3 - 6 о вал 1 на пиках напряжений,что повышает надежность и долговечность работы узла.Выполняя поверхность 17 козырька16 конической и варьируя углом конусности, можно подобрать нужную формуизменения эпюры радиальных напряжений (фиг.2). Увеличение конусностиповерхности 17 козырька 16 нажимного кольца 11 обеспечивает большее обжатие сальникового кольца 3 у основания козырька 16; что позволяет отсекать абразив (при его наличии в15 уплотняемой среде) от зоны тренияСальниковое уплотнение, содержащее проставочное кольцо 19 с козырьком 16, работает аналогично указанному. Сжатие каждого из сальниковыхколец, расположенных по обе стороныот проставочного кольца 19, осуществляется также, как и в уплотнении(фиг. 1) .Наличие острой кромки и скругле 2 б ние конической поверхности козырькаобеспечивает при поджатии вход сальниковой набивки под козырек и исключает защемление ее между козырькоми сальниковой коробкой, что повышаетнадежность и долговечность уплотнения. Сальниковое уплотнение вала поавт.св. У 1257342, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, на нажимных кольцахвыполнены кольцевые козырьки, расположенные со стороны контакта с сальниковой набивкой и охватывающие ееблизлежащие кольца, причем внутренняя поверхность козырька, контактирующая с сальниковой набивкой, выполнена конической с увеличением радиуса поверхности к краю козырька. 3133 ся. А в соседнем сальниковом кольце 5 из-за сил трения его.по валу 1 и сальниковой коробке 8 радиальные напряжения распределяются по тому же закону, только уменьшение их направлено в сторону сальникового кольца 4. Таким образом, пик эпюры радиальных напряжений сальниковых колец 5 и 6 располагается в месте их контакта по смежной плоскости.При дальнейшем осевом смещении нажимной втулки 2 за счет преобладающей силы трения между сальниковым кольцом 5 и сальниковой коробкой 8 последняя, увлекаясь. сальниковым кольцом 5, надвигается на сальниковое кольцо 4 и сжимает его. Сальниковое кольцо 4, аксиально перемещаясь вместе с сальниковой коробкой 8, в свою очередь сжимает сальниковое кольцо 3. 11 еханизм образования радиальных напряжений в сальниковых кольцах 3 и 4 тот же, что и для сальниковых колец 5 и 6, а форма распределения радиальных напряжений в сальниковых кольцах 3 и 4 представляет собой зеркальное отображение формы распределения радиальных напряжений в сальниковых кольцах 5 и 6. Кроме того, изза наличия сил трения по длине сальниковой набивки о вал 1, сальниковую коробку 8 и поверхность 17 козырьков 16 пик эпюры радиальных напряжений для сальниковых колец 3 и 4 меньше, чем для сальниковых колец 5 и 6. Таким образом, неравномерность эпюры радиальных напряжений в набивке уплотнения перераспределяется по ее длине и имеет два четко выраженных пика, на которых ступенчато дросселируется давление уплотняемой среды. Ступенчатое дросселирование давления уплотняемой среды по длине сальниковой набивки обеспечивает снижение температуры трения сальниковых колец Формула изобретения1332092 СостаВитель В.КрасильниковТехред М.Ходанич ная Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 Редактор И,ГорЗаказ 3787./33 Тираж 811ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4 Корректор Л.ПатайПодписное