Сальниковое уплотнение вращающегося вала с пластичной набивкой

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскивСоцналистнческизРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61)Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 1 Ы 2.81 (21) 3245495/25-08 с присоединением заявки Йо -Щ М. Кл. Г 16 4 15/18 Государственный омитет СССР по делам изобретений и отрытийДата опубликования описания 231282(72) Авторизобретения,В.А, Белотелов ф(фОИОЭИАИ. Вщпи.Щиущдщ3 Щйфщтп 1) Заявитель 54) ЬНИКОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРМЦАЮЩЕГОСЯВАНА С ПЛАСТИЧНОЙ НАБИВКОЙ,25 Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к сальниковым уплотнениям вращающихся валов машин и аппаратов,5Известно сальниковое уплотнение,в котором пластичная набивка уплотняется в расточке корпуса сальникас помощью нагнетающего устройства,.выполненного в виде цилиндра и поршня, перемещаемого по резьбе 1).Недостатком данной конструкцииявляется неравномерность давлениянабивки по периметру вала и по высотерабочей камеры из-.за потерь давления,нагнетаемой набивки на трение по корпусу. Это приводит к необходимостисозданйя чрезмерного давления набивки на вал в районе подвода для обе-.спечения необходимого минимальногодавления набивки по всей поверхности контакта набивка-вал,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является сальниковоеуплотнение с пластичной набивкой,принудительно подаваемой нагнетающимустройством в рабочую камеру, образованную расточкой в корпусе.Известная конструкция сальниковоуплотнения позволяет набивку, по- З 0 ступающую из нагнетающего устройстваперед выдачей в рабочую камеру распределить.по периметру вала, что вкакой-то мере сглаживает неравномерность давления набивкн по периметрувала в рабочей камере 123.Однако известная конструкция необеспечивает полной равномерностидавления по периметру вала и по высоте рабочей камеры из-за потерьдавления на трение по корпусу промежуточной камеры и по корпусу рабочейкамеры, так как давление набивки впромежуточной камере в районе подвода набивки будет всегда больше,чем давление набивки в противоположной точке йромежуточной камеры. Следовательно, и давление набивки в рабочей камере будет больше в районеподачи набивки, чем в противоположной точке.В совокупности изложенное не обеспечивает достаточной надежностигерметизации вала,ФКроме того, в сальниковых уплотнениях с пластичной набивкой в процессе: эксплуатации происходит "засаливание" набивки на поверхности контакта набивка-вал, которое происхо"дит под воздействием тепла, выделя"3 ощегося от трения вала о набивку, и.эа счет перехода мельчайших частицметалла вала в набивку, что приводит к ухудшению смачивания вала набивкой и может привести к разгерметизации уплотнения, Обычно в такомслучае требуется произвести заменусальниковой набивки на новую.,Подпитка сальникового уплотненияпластичной набивкой через радиальныеотверстия корпуса сальника с торцарабочей камеры не обеспечивают впроцессе подпитки пластичной набивкой смену набивки на поверхностиконтакта набивка-вал, а следовательно, и не обеспечивают. надежности идолговечности уплотйения.Помимо этого, известная конструкция сальникового уплотнения предполагает обязательное наличие специального нагнетающего устройства, способного подавать пластичную набйвку в 2 Окорпус сальника под давлением, превышающим необходимое для герметизации вала давление набивки в рабочейкамере. Л это, в какой-то мере, усложыяет конструкцию сальникового уплотнения.Целью изобретения является повы"шение надежности и долговечности уп"лотнения,Указанная цель достигается тем, 30что с торцовой стороны вала выполнена расточка соф сквозными отверстиями со стороны рабочей камеры, частич"но заполненная набивкой и веществомпропеллентом, образующая нагнетающее 35устройство.Причем в качестве вещества пропеллента использован сжатый, сжиженный газ.,Кроме того, рабочая камера образована несколькими цилиндрическимирасточками с конусными торцовымиповерхностями.При этом отверстия вала выполненытангенциально к внутренней поверхности вала, а корпус сальника выполнен съемным вместе с валом,На фиг, 1 изображено предложенноесальниковое уплотнение, общий вид;на фиг. 2 - вариант исполнения рабочей камеры; на фиг. 3 - сечение А-Ана фиг. 2; на фиг. 4 - вариант выполнения вала, разрез.Сальниковое уплотнение содержиткорпус 1 с рабочей камерой 2, соединенной отверстиями 3 с внутренней Иполостью 4 вала 5, которая частично.Вал снабжен пробкой 8 со штуцером 6 Ои обратным клапаном, ограничителями9 осевого перемещения корпуса сальника. Корпус сальника 10 крепитсяк аппарату съемно, В случае невертикального расположения вапа, полость 65 вала, заполненная набивкой, может,быть отделена от полости, заполненнойпропеллентом, поршнем 11. Рабочая камера может быть выполнена в виде нескольких, например трех, конусных расточек Б в корпусе. Питающие отверстия вала могут быть выполнены тангенциально к внутренней поверхности вала.Изобретение предполагает применение пластичных набивак без волокон, т.е. набивок, представляющих собой однородную пластичную массу, состоящую из смеси различных мелкодисперсных порошков, например, фторопласта и графита или асбеста и слюды, и связующей их жидкости, например масла (солидол жировой глицерин и др)еУплотнение работает следующим об разом.Вал 5 с надетым на него корпусомсальника 1 заполняют пластичной набивкой (порядка 3/4) объема внутреннейего полости, после чего устанавливаютпробку 8, через штуцер которой производят заполнение оставшегося внутреннего объема (порядка 1/4) полости вала сжатым, сжиженным газом, который обеспечивает необходимое расчетное давление набивки. Под действием давления газа набивка через отверстия 3 поступает в рабочую камеру 2. Для обеспечения полного и равномерного заполнения набивкой всегообъема рабочей камеры корпус сальника поворачивают вокруг вала. Послечего вал устанавливают в аппарат изакрепляют корпус сальника 10, Призаполнении внутренней полости валанабивкой и пропеллентом, в процессетранспортировки вала к аппарату и впроцессе установки вала в аппарат,ограничители 9 предотвращают. возможность перемещения корпуса сальникавдоль вала за пределы питающих отверстий вала, что недопустимо, таккак может привести к выдавливаниюнабивки из внутренней полости валанаружу и к необходимости повторнойзаправки нагнетающего устройства.В процессе работы, по мере выработки набивки, в рабочую камеру 2постоянно подается из вала 5 черезотверстия 3 набивка, которая, распределяясь равномерно по периметрувала (за счет вращения вала), обеспечивает необходимое давление набивке в рабочей камере,При выПолнении рабочей камеры ввиде нескольких, например трех расточек Б в корпусе набивка поступаетв каждую расточку через свое подпитывающее отверстие вала. При выполнении расточек с конусными торцовымиповерхностями достигается наиболееоптамальное распределение давлениянабивки, так как это приводит прак98 ЗЗ 62 5 бтически к выравниванию давления на- апечивает циркуляцию набивки на йобивки по всей поверхности контактаверхности контакта набивка - вал,набивка-вал. путем частичного возврата набивкиВыполнение нагнетающего устройст" ,иэ рабочей камеры внутрь вала, чтова внутри вала в виде полости, эа- в совокупности способствует поюшеполненной набивкой и соединенной с 5 нию надежности и долговечности упрабочей камерой отверстиями, и за- . лотнения.полнение части полости вала вещест- ,Выполнение корпуса сальника съемвом - пропеллентом, позволяет обе- ным вместе с.валом позволяет упросспечить равномерность давления на- . тить, операции заполнения внутреннейбивки по периметру вала, создать 10 подсети вала набивкой и веществомоптимальное распределение, давления пропеллентом, таю как обеспечиваетнабивки по высоте рабочей камеры. воэможность проведения этих операВ процессе поступления набивки ций до установки вала на аппарат,в рабочую камеру обеспечивает например, в отдельном помещении,приток свежей набивки непосред что особенно рационально при крупноственно в зону контакта набивки с и мелкосерийном производстве аппаравалом, что. предотвращает, раэгерме- тов с вращающимися валами.тизацию уплотнения по причине заса- Технико-экономическая эффектив-.ливания набивки по поверхности кон-ность изобретения состоит в повыггетакта с валом, что в"совокупности нии надежности и долговечности упповышает надежность и долговечность лотнения и упрощения конструкции.уплотнения. Указанное выше позволяетупростить конструкцию сальниковогоуплотнения с пластичной набивкой, Формула изобретенияпринудительно подаваемой нагнета"- 25щим устройством в рабочую камеру 1. Сальниковое уплотнение враца"уплотнения, так как нагнетагощее уст- юцегося вала,с пластичной набивкой,ройство становится частью вала. принудительно подаваемой нагнетаюИспользование сжатого, сжиженного щим устройством в рабочую камеру,газа например смеси фторхлоруглеро- образованную растбчкой в корпусе,дов, в качестве вещества - пропеллен- о т л и ч а ю ц е е с я тем, что,г30та позволяет в течение длительного с целью повышения надежности и долРвремени поддерживать постоянным дав- . говечности уплотнения, с торцовойление набивки как в полости вала, стороны вала выполнена расточка сотак и в рабочей камере сальникового сквозными. отверстиями со стороныуплотнения, независимо от количе рабочей камеры, частично заполнен-ства оставшейся набивки в нагнетаю- най набивкой и веществом - пропелщем устройстве, что также способст- лентом, образующая нагнетаюцее уствует повыаению надежности и долго- ройство,вечности уплотнения. 2. Уплотнение по п. 1, о т л иВыполнение рабочей камеры в виде 40 ч а ю ц е е с я тем, что в каченескольких, например трех, конусныхстве вещества - пропеллента испольрасточек в корпусе позволяет путем зован сжатый, сжиженный газ.перераспределения давления набйвки3. Уплотнение по п, 1, о т л ина конусных торцовых поверхностях ч а ю щ е е с я тем, что рабочаявыравнять давление набивки на вал . 45 камера обраэована несколькими цнпо высоте кольцевых расточек, а зна- линдрнческими растбчками с конуснычит и по высоте рабочей камеры уп- ми торцовыми поверхностями.лотнения, что также повышает надеж. Уплотнение по п. 1, о т л иность герметизации .вала.Выполне ие подпитывающих отвер О вала выполнены тангенциально к внутт й вала тангенциально к внутрен- ренней поверхности вала.ней поверхности вала позволяет, ис- , 5. Уплотнение по и. , л1 о т не е с я тем что корпуспользуя центростремительные силы, . ч а ю щ е е.с я т , рдействующие на набивку, находяцую- сальника выполнен съемным вместе сся в отверстиях, автоматически пони- вало.жать давление набивки в рабочей ка- Источники информации,мере в соответствии с частотой вра- принятые во внимание при экспертизещения вала, т,е. пооддерживать давле, Патент ВеликобританииР 2 В 1966.ние набивки в оптимальных пределах. 9 981980, юл.т интенсивный износ 2, Авторское свидетельство СССРЭто предотвращает интенсив60 9 0217 кл. Г 16 3 15/18; 1977набивки на высоких скоростях враще 6902"7, кл.ния вала и, в какой-то степени, обе- (прототип).983362 Составитель . Г. ВутомаРедактор Г. Ус Техред О,Неце Коррек уряк аказ ая, 4 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. 74/41 Тираж 990 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, москва, Ж Подписноого кбмитета СССРий и открытийРауюская наб., д.