Сальниковое уплотнение вала

(53) 62-762 (088, (56) Авторское св Мф 1335766, кл, Г В. А, Марцинко вскиДемин и А, А. Башки детельство СССР6 3 15/16, 1985. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Бюл. У 28илиал Харьковскогого института им. В,И,Ле(54) САЛЬНИКОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА(57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в гидроагрегатах, компрессорах и насосах, Цель изобретения - повышение надежности работы уплотнения, Сальниковое уплотнение валасодержит корпус 2, нажимное устройство (НУ) 3, сальниковую коробку(СК) 4, Ну 3 охватывает СК 4 с радиальным зазором 5. СК 4 снабжена наружным кольцевым буртом 7, в расточке которого помещено упругое уплотнительное кольцо 8, образующее сответной поверхностью 9 НУ 3 подвижную контактную пару. В СК 4 помещены сальниковая набивка 1 О и пообе ее стороны нажимные кольца (НК) 11 и 12, НК 11, расположенное со стороны камеры 6 уплотняемого давления, снабжено упругими элементами 13, равномерно распределейными по свободному торцу НК 11. Упругие элементы 13 соединяют корпус 2 и НК 11, которое зафиксировано от проворота относительно СК 4 при помощи штифтов 15, Штифты 15 помещены в ответные пазы 16 НК 11, Надежность работы узла обеспе- ив чивается за счет исключения возмож ности внезапной разгерметизации узла, 2 з,п, ф-лы, 3 ил,Сальниковое уплотнение вала 1 содержит корпус 2, аксиально подвижное и герметиэированное относительно корпуса 2 нажимное устройство 3 охватывающее сальниковую коробку 4 с радиальным зазором 5 и каме ру 6 уплотняемого давления. В рас.точке наружного кольцевого бурта 7, выполненного на сальниковой коробке 4, помещено упругое уплотнительное кольцо 8, образующее с ответной поверхностью 9 нажимного устройства 3 подвижную контактную пару. В сальниковой коробке 4 установлены сальниковая набивка 10 и по обе сторонь нажимные кольца 11 и 12. Нажимное кольцо 11, расположенное со стороны камеры 6 уплотняемого давления, снабжено упругими элементами 3, которые равномерно распределены по его свободному торцу 14 и соединяют его с корпусом 2, Упругие элементы 13 наклонены к торцу 14 нажимного кольца 11 в сторону, противоположную направлению вращения вала 1 (если смотреть со стороны нажимного кольца 11), Кольцо 11 зафиксировано от проворота в сальниковой коробке 4 (фиг,) посредством штифтов 15, жестко закрепленных в сальниковой коробке 4 и входящих в ответные пазы 1 б нажимного кольца 1. Возможно фиксирование нажимного кольца 11 в сальниковой коробке 4 посредством шпонки. Кроме того, штифт 15 может быть жестко закреплен на нажимном кольце 11, а свободным концом может входить в ответный открытый с торца 17 паз 18 (фиг,2), выполненный в сальниковой коробке 4 и расположенный перпендикулярно ее торцу 7 (параллельно оси вала 1)Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в гидроагрегатах, компрессорах и насосах.Цель изобретения - повышение надежности уплотнения путем исключения возможности его внезапного отказа и разгерметизации.На фиг.1 представлено предлагаемое уплотнение, продольный разрез; на фиг,2 - пример фиксирования нажимного кольца от провоота в сальниковой коробке; на фиг.З - пример выполнения пазов в сальниковой коробке.1 5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Открытые с торца 17 пазы 19 могутбыть выполнены под углом к торцу 17сальниковой коробки 4 причем направление наклона пазов 19 совпадаетс направлением наклона упругих элементов 13 (фиг.3)Нажимное кольцо 12 предназначенодля удобства разборки .и перенабивкиуплотнения. С этой целью нажимноекольцо 12 стопорят от осевого смещения относительно вала 1. После этого с набивки 10 и нажимных колец 1и 12 снимают сальниковую коробку 4путем осевого смещения ее в сторонуот корпуса.Сальниковое уплотнение вала работает следующим образом,При осевом перемещении нажимногоустройства 3 его торцовой поверхностью 9 сжимается уплотнительноекольцо 8, герметизируя камеру 6. Осевое усилие от кольца 8 передаетсябурту 7 сальниковой коробки 4 и далее нажимному кольцу 12. За счет осевого перемещения сальниковой коробки 4 вместе с нажимным кольцом 2.сальниковая набивка 1 О поджимаетсяк нажимному кольцу 11 и, расширяясьв радиальном направлении, прижимается к валу 1 и сальниковой коробке 4,герметизируя камеру 6. При этом сжимающаяся набивка 10 передает осевоеусилие на нажимное кольцо 11 котоУрое, перемещаясь в осевом направлении, деформирует упругие элементы 13,Со стороны вращающегося вала 1, который практически всегда имеет несоосности, радиальные усилия передаютсянабивке 1 О и далее воспринимаютсясальниковой коробкой 4 и нажимнымикольцами 11 и 12. Благодаря радиальной податливости упругих элементов13 и радиальной подвижности контактной пары упругоекольцо 8 - ответнаяповерхность 9 нажимного устройства 3,функциональный пакет, состоящий изнабивки 1 О сальниковой коробки 4и нажимных колец 11 и 12, отслеживает радиальные движения вала 1, чтообеспечивает защиту набивки 10 отциклического механического воздействия вала 1, в результате чего снижается износ уплотнительного узла иповышается надежность его работы. На набивку О действует моментсилы трения скольжения со сторонывращающегося вала 1, который стре 3 14133 мится увлечь набивку 10 в окружное движение. При нормальном режиме работы уплотнения окружное усилие уравновешивается силой трения между упругим кольцом 8 и ответной поверхностью 9 нажимного устройства 3, а также силой со стороны сдеформированных упругих элементов 13, имеющих угловую жесткость. В случае если 10 момент трения вала 1 о набивку 10 возрастает, увеличивается окружное усилие, действующее на нажимное кольцо 11 со стороны сальниковой коробки 4. При этом поворот нажимного 5 кольца 1 сопровождается смещением его в сторону корпуса 2 деформирующймисяупругими элементами 13, что оспабляет поджатие набинки О и уменьшает момент трения ее о вал 1, 20 Таким образом, между моментом трения вала 1 о набивку 10 и усилием поджатия последней устанавливается отрицательная обратная связь, что обеспечивает поддержание оптимального режи ма трения в уплотнении, повышает его надежность и долговечность.В варианте выполнения, в котором нажимное кольцо снабжено штифтами входящими в открытые пазы сальниковой коробки, при резком возрастании момента трения под набивкой 10, и следовательно, больном значении угла поворота сальниковой коробки 4 нажимное кольцо 11 смещается упругими элементами 13 в сторону корпуса 2 на такую величину, что штифты 5 выходят из пазов 18 сальниковой коробки 4. При этом окружное усилие, действующее со стороны сальниковой короб ки 4 на штифты 15, исчезает и дальнейшая деформация упругих элементов 13 прекращается. Сальниковая коробка 4 с набивкой 450 проворачивается за валом на часть .оборота, пропорциональную числу пазов 18, до совмещения последних со штифтами 15 нажимного кольца 11 Поскольку нажимное кольцо 11 подпружинено сдеформированными упругими элементами 13, штифты 15 входят в пазы 18 сальниковой коробки 4, и режим работы нормализуется, Геометрические размеры нажимного кольца 11, штифтов 15 и пазов 18 подбирают такими, что 55 бы штифты 15 выходили из пазов 18 при деформациях упругих элементов 13, меньших допустимых значений, что 394обеспечивает защиту упругих элементов 13 при внезапных перегрузкахуплотнения и повышает надежность.В варианте выполнения пазов 19 наклонными при повороте сальниковой коробки 4 эа валом 1 нажимное кольцо 11смещается в сторону набивки 10 нетолько за счет деформации упругихэлементов 13, но и вследствие осевого усилия, действующего на штифты 15со стороны пазов 19, что усиливаетотрицательную связь между моментомтрения вала 1 о набивку 10 и усилиемподжатия последней. Кроме того, возникающие со стороны штифтов 15 осе,ные усилия на пазы 19 передаются упругому уплотнительному кольцу 8, которое плотнее прижимается к ответнойповерхности 9 нажимного устройства 3,исключая возможность разгерметизациистыка.Формула изобретения1. Сальниковое уплотнение нала,содержащее корпус, нажимное устройстно, сальниковую коробку, охватывающую сальниковую набинку и расположенные по обе ее стороны нажимныекольца, одна из которых зафиксировано от проворота н сальниковой коробкеи снабжено упругими элементами, равномерно размещенными по его свободному торцу с наклоном против направления вращения вала со стороны нажимного кольца, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышениянадежности, упругие элементы соединены с корпусом , на наружной поверхности сальниковой коробки выполненкольцевой бурт с расточкой на торцевой поверхности, в которой установлено упругое уплотнительное кольцо,:образующее контактную пару с ответной поверхностью нажимного устройства, охватывающего сальниковую коробку с радиальным зазором.2, Уплотнение по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что нажимное кольцо со стороны корпуса зафиксированоот проворота посредством установленных в нем штифтов, входящих в выпол-ненные н сальниковой коробке откры-,тые с торца пазы,3. Уплотнение по и.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что пазы в сальниковой коробке расположены наклоннок ее торцу, причем направлениянаклона пазов и упругих элементов совпадают.1413339 16 11 Фиг Составитель И,Пащенк Техред Л. Олийнык К едактор А.Лежнина рректор В Гирняк аж 784 Заказ 3759/37 Тир Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5