Сальниковое уплотнение вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике. Цель изобретенияповышение надежности и долговечности изобретения. Нажимная втулка 2 соединена с близлежащим кольцом 9 упругими элементами 10, конструкция которых обеспечивает при повороте нажимного кольца 9 его осевое смещение относительно нажимной втулки 2. Направление наклона упругих элементов 10 со стороны нажимной втулки 2 сов« 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 сулой со стороны с деформированных 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. При .этом расширяется камера, заполненная сальниковой набивкой 7, вызьшая ослабление ее поджатия. Снижение прижатия сальниковой набивки 7 к валу 1 ведет к уменьшению момента трения скольжения в контакте между ними, и нажимное кольцо 9 возвращается упругими элементами 10 в исходное положение . 1 3.п. ф-лы, 2 ил. i (Л 00 00 ел О5 О5 N)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 57 А2 (51)4 F 16 J !5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1257342 (21) 3950191/25-08 (22) 30.08.85 (46) 07.09.87. Бюл. Р 33 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им. В.И.Ленина (72) С.С.Шевченко, В.А.Иарцинковский, И.С.Бережной и Е.В.Бондаренко (53) 62.762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1257342, кл. F 16 J 15/16, 1985. (54) САЛЬНИКОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике. Цель изобретения— повышение надежности и долговечности изобретения. Нажимная втулка 2 соединена с близлежащим кольцом 9 упругими элементами 10, конструкция которых обеспечивает при повороте нажимного кольца 9 его осевое смещение относительно нажимной втулки 2. Направление наклона упругих элементов

10 со стороны нажимной втулки 2 совпадает 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 сб 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. При

C .этом расширяется камера, заполнен- у ная сальниковой набивкой 7, вызывая ослабление ее поджатия. Снижение при- Ц ф жатия сальниковой набивки 7 к валу l 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.

13357

Изобретение относится к уплотнительной технике, может быть использовано в гидроагрегатах, компрессорах и насосах и является усовершенствова5 нием уплотнения вала по авт. св.

М 1257342.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности уплотнения за счет снижения износа набивки пу- 1ð тем поддержания оптимального режима трения в контакте и выравнивания эпюры контактных давлений по длине сальниковой набивки.

На фиг.! показано предлагаемое уплотнение, продольный разрез; на фиг. 2— ва риант с упругим уплотнительным кольцом.

Сальниковое уплотнение вала 1 со- 2р 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 коробка 6, которая охватывает сальниковую набивку 7 и размещенные по обе стороны сальниковой набивки нажимные кольца 8 и 9, имеющие осевую подвижность относительно сальниковой короб- ЗР ки 6. Нажимная втулка 2 соединена с близлежащим нажимным кольцом 9 упругими элементами 10, конструкция которых 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-, 4g 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 45 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- 50 ,лированию момента трения под сальни-. ковой 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

66 радиально подвижную уплотнительную контактную пару.

Возможен вариант с выполнением в торцовом пояске 13 нажимного кольца кольцевой канавки 15, в которой помещено уплотнительное кольцо 16, 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 уплотняЕмой 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 от3

13357 веткой поверхности 14 корпуса 4. Это приводит к радиальному перемещению всего функционального узла, включающего сальниковую набивку 7 сальнико1

5 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- 1р нического воздействия, снижая износ и, следовательно, повышая надежность и долговечность уплотнения.

На сальниковую набивку 7 действует момент от сйлы трения скольжения со стороны вращающегося вала 1, который стремится увлечь сальниковую набивку 7 в окружное движение. Сальниковая набивка 7 сжата между нажимными кольцами 8 и 9 и прижимается к 2р 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 сде- gp формированных упругих элементов 10, имеющих угловую жесткость. В случае, если момент трения вала 1 о сальниковую набивку 7 внезапно возрастает, увеличивается окРужное усилие, дейст- 35 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 4р этом расширяется камера, заполненная сальниковой набивкой 7, вызывая ослабление ее поджатия. Снижение прижатия сальниковой набивки 7 к валу 1 ведет к уменьшению момента трения 45 скольжения в контакте между ними, а значит, уменьшается окружное усилие, действующее на функциональный узел, и нажимное кольцо 9 возвращается упругими элементами 10 в исходное положение ° Таким образом, осуществляется автоматическое поддержание заданного момента трения скольжения между вращающимся валом 1 и сальниковой набив66

4 кой 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 10. формула изобретения

1. Сальниковое уплотнение вала по авт. св. и 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

0 5

С ос тави тель В. Кр асильников

Техред Л,Олийнык Корректор А.Зимокосов

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 4035/32

Тираж Sll Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4