Сальниковое уплотнение вала

(54) САЛЬНИКОВОЕ УПЛ (57) Изобретение отн нительной технике, Ц повышение надежности изобретения. Нажимна динена с близлежащим гимн элементами 10, рых обеспечивает при ного кольца 9 его ос ТНЕНИЕсится л тения - чности ь изобре долгове втулка 2епру- кото кольцом онструкци повороте вое смещ жимапои втулкиругих элемной втулки относительно нажравление наклон10 со стороны н нтов2 совГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПГ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ГТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельс У 1257342, кл. Р 16 3 15/ падает с направлением вращения вала 1. Нажимное кольцо 9 зафиксировано стопором 11 от проворота в сальниковой коробке 6. При нормальном режиме работы уплотнения окружное усилие уравновешивается силой трения между торцовым пояском 13 и ответной поверхностью 14 корпуса 4, а также силой со стороны сдеформированных упругих элементов 10. Если момент трения возрастает, увеличивается окружное усилие, действующее на функциональный узел, который при этом поворачивается за валом 1, Поворот нажимного кольца 9 вызывает его осевое смещение в сторону нажимной втулки 2. Прис .этом расширяется камера, заполненная сальниковой набивкой 7, вызывая ослабление ее поджатия. Снижение при- Цф жатия сальниковой набивки 7 к валу 1 С ведет к уменьшению момента трения скольжения в контакте между ними, и нажимное кольцо 9 возвращается упругими элементами 10 в исходное положение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.113357Изобретение относится к уплотнительной технике, может быть использовано в гидроагрегатах, компрессорах и насосах и является усовершенствова 5 нием уплотнения вала по авт. св. У 1257342.Цель изобретения - повышение надежности и долговечности уплотнения за счет снижения износа набивки пу тем поддержания оптимального режима трения в контакте и выравнивания эпюры контактных давлений по длине сальниковой набивки.15На фиг. показано предлагаемое уплотнение, продольный разрез; на фиг.2- вариант с упругим уплотнительным кольцом.Сальниковое уплотнение вала 1 со держит нажимную втулку 2, которая устройством 3 для перемещения связана с корпусом 4, В корпус 4, образуя с ним кольцевую камеру 5, помещена аксиально подвижная сальниковая ко робка 6, которая охватывает сальниковую набивку 7 и размещенные по обе стороны сальниковой набивки нажимные кольца 8 и 9, имеющие осевую подвижность относительно сальниковой короб ки 6. Нажимная втулка 2 соединена с близлежащим нажимным кольцом 9 упругими элементами 10, конструкция ко торых обеспечивает при повороте нажимного кольца 9 его осевое смещение относительно нажимной втулки 2. Функцию упругих элементов 10 могут выпол-. нять, например, цилиндрический ста-кан со сквозными косыми вырезами или ряд равномерно расположенных по тор-, 40 цу нажимного кольца 9 стержней, наклонных к торцу нажимной втулки 2. Причем направление наклона упругих элементов 10 со стороны нажимной втулки 2 совпадает с направлением вращения вала 1, чем обеспечивается отрицательная обратная связь между моментом трения вала 1 о сальниковую набивку 7, и усилием ее поджатия, что в конечном итоге приводит к саморегу ,лированию момента трения под сальниковой набивкой. Нажимное кольцо 9 зафиксировано стопором 11 от проворота в сальниковой коробке 6. Нажимное кольцо 8, расположенное со стороны уплотняемой полости 12, содержит торцовый поясок 13, выступающий за торец сальниковой коробки 6 и образующий с ответной поверхностью 14 корпуса 4 66радиально подвижную уплотнительную контактную пару.Возможен вариант с выполнением в торцовом пояске 13 нажимного кольца кольцевой канавки 15, в которой помещено уплотнительное кольцо 6, контактирующее с ответной поверхностью 14 корпуса 4.Сальниковое уплотнение вала работает следующим образом.При осевом смещении устройством 3 нажимной втулки 2 деформирующиеся упругие элементы 10 перемещают нажимное кольцо 9, которым поджимается сальниковая набивка 7, При этом она прижимается к валу 1 и сальниковой коробке 6. За счет силы трения, которая возникает между кольцами сальниковой набивки 7, расположенными у на-, жимного кольца 9, и сальниковой коробкой 6, последняя увлекается в осевое движение вместе с указанными набивочными кольцами. Этим обусловливается сжатие расположенных у нажимного кольца 8 колец сальниковой кабивки 7, которые, прижимаясь к сальниковой коробке 6, затормаживают ее осевое продвижение вплоть до полной остановки, когда напряжения в кольцах сальниковой набивки 7 становятся одинаковыми по всей ее длине. Таким образом, осевая подвижность сальниковой коробки б в процессе поджатия обеспечивает равномерное распределение напряжений по длине сальниковой набивки 7, что уменьшает износ набивки и рабочей поверхности вала 1, повышая надежность и долговечность уплотнения.Сальниковая набивка 7 воздействует на нажимное кольцо 8, прижимая его торцовым пояском 13 (уплотнительным кольцом 16) к ответной поверхности 14 корпуса 4, что препятствует перетоку уплотняемой среды из уплотняЕ- мой полости 12 в кольцевую камеру 5. Вращающийся вал 1 своей рабочей поверхностью, практически имеющей несоосности, воздействует на плотно охва" тывающую его сальниковую набивку 7. Воспринятые сальниковой набивкой 7 механические радиальные усилия передаются сальниковой коробке 6 и далее нажимным кольцам 8 и 9. Усилия со стороны кольца 9 воспринимаются упругими элементами 10, что вызывает их радиальные деформации, а нажимное кольцо 8 скользит торцовым пояском 13 (уплотнительным кольцом 16) по от 313357 веткой поверхности 14 корпуса 4. Это приводит к радиальному перемещению всего функционального узла, включающего сальниковую набивку 7 сальнико 15 вую коробку 6 и нажимные кольца 8 и 9. Таким образом, происходит отслеживание радиальных перемещений вращающегося вала 1 сальниковой набивкой 7, что защищает ее от циклического меха нического воздействия, снижая износ и, следовательно, повышая надежность и долговечность уплотнения.На сальниковую набивку 7 действует момент от силы трения скольжения 1 б со стороны вращающегося вала 1, который стремится увлечь сальниковую набивку 7 в окружное движение. Сальниковая набивка 7 сжата между нажим- ными кольцами 8 и 9 и прижимается к 20 сальниковой коробке 6, образуя за счет сил трения покоя с ними единый функциональный узел, на который передается окружное усилие со стороны вала 1. При нормальном режиме работы 25 уплотнения окружное усилие уравновешивается силой трения между торцовым пояском 13 (уплотнительным кольцом 16) и ответной поверхностью 14 корпуса 4, а также силой со стороны сдеформированных упругих элементов 10, имеющих угловую жесткость. В случае, если момент трения вала 1 о сальниковую набивку 7 внезапно возрастает, увеличивается Окружное усилие дейст вующее на функциональный узел, который поворачивается за валом 1. Поворот нажимного кольца 9 вызывает его осевое смещение упругими элементами 10 в сторону нажимной втулки 2. При 4 О этом расширяется камера, заполненная сальниковой набивкой 7, вызывая ослабление ее поджатия. Снижение прижатия сальниковой набивки 7 к валу 1 ведет к уменьшению момента трения 4 скольжения в контакте между ними, а значит, уменьшается окружное усилие, действующее на функциональный узел, и нажимное кольцо 9 возвращается упругими элементами 10 в исходное положениеТаким образом, осуществляется автоматическое поддержание заданного момента трения скольжения между вращающимся валом 1 и сальниковой набив 664кой 7, чем обеспечивается оптимальный режим работы уплотнения даже при изменениях режима работы агрегата.В случае, когда в кольцевую канавку 15 в торцовом пояске 13 нажимного кольца 8 помещено уплотнительное кольцо 16, повышается надежность уплотнительного стыка между торцовым пояском и ответной поверхностью корпуса за счет упругого сжатия уплотнительного кольца 16. Подбор материала уплотнительного кольца, обеспечивающего определенный коэффициент трения его с ответной поверхностью корпуса,. позволяет эффективно демпфировать угловые колебания функционального узла, предотвращая внезапное расхлопывание уплотнительного стыка между торцовым пояском 13 и корпусом 4, а также выход из строя упругих элементов 1 О.Формула изобретения1. Сальниковое уплотнение вала по авт. св. У 1257342, содержащее корпус, нажимное устройство, сальниковую набивку, расположенную в сальниковой коробке, размещенной в корпусе с образованием кольцевой камеры, вторичные уплотнения в виде нажимных колец с обеих сторон сальниковой набивки, одно из которых. образует радиально подвижную пару трения с ответной поверхностью корпуса, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, уплотнение снабжено упругими элементами, размещенными равномерно по свободному торцу нажимного кольца с наклоном в сторону вращения вала со стороны нажимного устройства и взаимодействующих с нажимным устройством и нажимным кольцом, причем нажимное кольцо зафиксировано от проворота относительно сальниковой коробки.2. Уплотнение вала по п.1, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что нажимное кольцо, расположенное со стороны корпуса, снабжено упругим уплотнительным кольцом, взаимодействующим : ответной поверхностью корпуса.1335766 13 15 Составитель В,КрасильниковТехред Л,Олийнык Корректор А.Зимокосов Редактор О,Юрковецкая Заказ 4035/32 Тираж 81 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5