Самоуплотняющийся сальник для штоков аппаратов сверхвысокого давления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (5(1 4 F 16 J 15/28

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИР /

К А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3785423/25-08 (22) 27.08.84 (46) 30.04,86. Бюл. 9 16 (72) А.Я, Чепоров (53) 62-762(088.8) (54)(57) 1. САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ САЛЬНИК

ДЛЯ ШТОКОВ АППАРАТОВ СВЕРХВЫСОКОГО

ДАВЛЕНИЯ, содержапф(й опорную втулку, расположенную на штоке, уплотнительные элементы, двухступенчатую втулку, охватывающую одной ступенью опорную втулку, а другой шток, при этом между втулками установлена уплотнительная прокладка с двумя стальными кольцами, а на наружной поверхности двухступенчатой втулки вблизи торца, противоположного опорной втулке, расположено уплотнительное кольцо круглого сечения, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности работы уплотнения, он снабжен металлической прокладкой, установленной между уплотнительной прокладкой и внутренней стенкой двухступенчатой втулки и выполненной в виде обечайки с коническим скосом, контактирующей последним с опорной втулкой, а на ступени меньшего диаметра двухступенчатой втулки выполнена внутренняя кольцевая проточка, диаметр J которой выбирают из соотношения

J< = (Оэ90-Оэ95)Jл у где 3 — наружный диаметр ступени меньшего диаметра двухступенчатой втулки, а ширину — из соотношения

Ь = (0,55-0,35)(32 соответственно соотношению диаметров.

2. Сальник по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен телескопическими втулками, внешняя из которых установлена в ступени меньшего диаметра двухступенчатой втулки; а внутренняя втулка выполнена в виде стакана и контактирует дном со штоком, при этом внешняя втулка имеет на внутренней поверхности бурт с кольцевыми проточками, который контактирует со штоком.

1227879

Изобретение относится к уплотнительной технике, используемой преимущественно в технологических установках и аппаратуре высокого давления.

Целью изобретения является повышение долговечности работы уплотнения за счет исключения износа уплотняющих элементов.

Иа чертеже изображено устьройство, разрез. 16

Уплотнительное устройство сальникового типа включает опорную втулку 1 ч двухступенчатую втулку 2, взаимодействующие с уплотняемым штоком 3 диаметром 3 и между собой. Между втулками расположены уплотнительная прокладка 4, дополнительная прокладка 5, выполненная в виде обечайки с коническим скосом 6 на ее внутренней новерхности, и два конических металли- р ческих кольца 7, На наружной 1оверх ности двухступенчатой втулки вблизи торца ступени меньшего диаметра расположено уплотнительное кольцо 8 круглого сечения, предназначенное для 25 уплотнения неподвижного соединения между камерой высокого давления 9 диаметром 1 и двухступенчатой втулкой. Для обеспечения выборки зазора между камерой и втулкой на ее внут енней поверхности вблизи от канавки под уплотнительное кольцо выполнена кольцевая проточка 10 диаметром с, и шириной b . Для обеспечения самоуплотнения устройства предусмотрены

Зс; уплотнительные кольца круглого сечения 11 и 12; расположенные соответственно на внутренних поверхностях двухступенчатой (на диаметре el ) и опорной (на диаметре 3 ) втулок. Для

46 защиты от загрязнений зоны уплотнения штока устройство снабжено телескопическими втулками внешней 13 с внутренними кольцевыми "елочными проточками" 14 и с радиальными отверс45 тиями и внутренней 15 в виде стакана, с отверстиями 16, расположенными под углом к оси штока. Для сокращения вредного" пространства в зоне высокого давления (т. е. свободного пространства в камере, не используемого для технологических целей, но в котором происходит сжатие заполняющей его среды) предусмотрена стальная втулка 17 и сегментные вкладьппи 18 (например из фторопласта).

Устройство работает следующим образом.

При повышении давления в камере 9 происходит самоуплотнение устройства: втулка 2 под действием давления жидкости на площадь " - надвигается

3/ на опорную втулку 1 и сжимает уплотнительную прокладку 4, обеспечивая ее работоспособность. Уплотнительные кольца 11 и 12 при этом разгружаются от давления, а в прокладке 4 создается напряжение, превьппающее рабочее давление, так как на втулку 2 в результате этого действует усилие от давления жидкости на площадь F а. воспринимается это усилие меньшей площадью, равной =;-".(- )

Коэффициен. некомпенсации уплотне:ия при этом характеризуется отноше f нием = вЂ, . Дополнительная проклад г ка 5 коническим скосом 6 начинает заклинивать втулку 1 во втулке 2. С дальнейшим ростом давления в камере напряжение в прокладке начинает превыпать напряжение пластического течения материала дополнительной прокладки и она затекает B зазор между взаимодействующими втулками. Одновременно с этим конические металлические кольца 7 под воздействием высокого напряжения в прокладке 4 обжимают шток, обеспечивая его уплотнение при высоких и сверхвысоких давлениях.

Расклинивающее действие конического кольца 7 на концовую часть опорной втулки 1 в этом случае компенсируется радиальной поддержкой со стороны двухступенчатой втулки 2 через затекшую в "-азср дополнительную металлическую прокладку 5.

В уплотнении неподвижного соединения по мере создания давления в камере 9 под его воздействием происходит радиальная деформация тонкостенной части втулки 2 (т.е. в зоне проточки), чем обеспечивается выборка зазора в уплотняемом соединении. В условиях высоких давлений начинает деформироваться камера. Однако выдавливания и вырыва материала уплотнительного кольца 8 не происходит, так как на этом участке деформация камеры и втулки происходит одновременно и зазора между ними не образуется.

i 2278; 9

Составитель И.Пащенко

Техред И. Верес Корректор E.Poøêî

Редактор А.Гулько

Заказ 2277/38

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4