сальниковое уплотнение с пластичной набивкой

Формула изобретения

1. Сальниковое уплотнение с пластичной набивкой, состоящей, как минимум, из двух компонентов - пластичной основы и частиц непластичного наполнителя, принудительно подаваемой нагнетающим устройством в рабочую камеру с отверстиями для установки уплотняемого элемента, отличающееся тем, что отверстия выполнены ступенчато и образуют с уплотняемым элементом зазор размером, минимально возможным для проникновения в него непластичных частиц наполнителя.

2. Сальниковое устройство по п.1, отличающееся тем, что ступени отверстий имеют заходную фаску.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к сальниковым уплотнениям плунжеров, штоков и валов машин и аппаратов с использованием пластичной набивки.

Известны пластичные набивки, которые включают в себя кроме пластичной основы частицы относительно непластичного наполнителя.

Известны сальниковые уплотнения с пластичной набивкой, принудительно подаваемой нагнетающим устройством в рабочую камеру. Уплотняемый элемент располагается в отверстиях по обе стороны от рабочей камеры. Отверстия, в которых располагается уплотняемый элемент, имеют размер, обеспечивающий только подвижность уплотняемого элемента с минимальным зазором. Примером подобных сальниковых уплотнений могут быть устройства по а.с. №983362 МПК F 16 J 15/18 и а.с. №1006829 MПК F 16 J 15/18.

Общим недостатком обозначенных конструкций является то, что при определенном перепаде давления и определенном износе поверхности уплотняемой пары происходит выдавливание наружу пластичной набивки или ее пластичной составляющей до потери герметичности конструкции.

Задачей изобретения является повышение долговечности и перепада давления среды в уплотняемой паре.

При решении поставленной задачи достигается следующий технический результат: при увеличении перепада давления или увеличения степени износа поверхностей уплотняемой пары зазор, через который может происходить экструзия пластичной набивки, автоматически ликвидируется.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном сальниковом уплотнении с пластичной набивкой, состоящей, как минимум, из двух компонентов - пластичной основы и частиц непластичного наполнителя, принудительно подаваемой нагнетающим устройством в рабочую камеру с отверстиями для установки уплотняемого элемента, отверстия выполнены ступенчато и образуют с уплотняемым элементом зазор размером минимально возможным для проникновения в него непластичных частиц наполнителя.

При повышении перепада давления пластичная составляющая набивки может кратковременно начать экструзировать наружу в результате чего в зазоре происходит повышение концентрации частиц непластичного наполнителя, которые уплотняясь между собой, препятствуют дальнейшей экструзии пластичной составляющей из полости рабочей камеры.

Указанный технический результат усиливается, если ступень отверстий выполнить с заходной фаской.

На чертеже изображена схема предложенного сальникового устройства.

В корпусе 1 сальника выполнена расточка, образующая рабочую камеру 2, сквозь которую через отверстия 3 в корпусе 1 устанавливается шток 3. Отверстия имеют ступенчатые выточки.

На поверхности выточки выполнена заходная фаска 5 под углом 5...20°. На корпусе 1 сальника смонтировано нагнетающее устройство, включающее корпус 6, поршень 7 с пружиной 8. Полость над поршнем 7 соединена трубопроводом 9 с уплотняемой средой 10. Пластичная набивка 11 имеет в своем составе пластичную основу и частицы относительно непластичного наполнителя. Поверхность штока 4 и поверхность ступеней отверстий 3 в корпусе 1 образуют зазор с поперечным размером минимально возможным для проникновения в него непластичных частиц наполнителя.

Сальниковое уплотнение работает следующим образом. Поршень 7 под действием давления уплотняемой среды 11 и усилия пружины 8 создает в рабочей камере 2 давление, под действием которого пластичная набивка 11 заполняет всю полость рабочей камеры 2, включая полости ступенчатых выточек, герметизирует шток 4. При повышении давления среды 10 пластичная составляющая набивки 11 может кратковременно начать экструзировать наружу через зазор подвижной посадки штока 4 и корпуса 1.

В процессе экструзии пластичной составляющей в кольцевой полости 10 происходит повышение концентрации частиц относительно непластичного наполнителя набивки 11, которые уплотняясь между собой, будут препятствовать дальнейшей экструзии пластичной составляющей из рабочей камеры 2. Самоуплотнение частиц непластичного наполнителя происходит благодаря выбранному размеру зазора, который позволяет непластичным частицам набивки перемещаться только в осевом направлении в сторону возникшей экструзии пластичной составляющей до плотного соприкосновения друг с другом. Наличие заходной фаски на выточке способствует напрессовке частиц набивки в полости зазора.

Таким образом, всякое увеличение перепада давления уплотняемой среды 10 ведет к временной экструзии пластичной составляющей набивки с последующим самоуплотнением набивки в полости зазора до восстановления герметичности.

Изобретение может быть использовано в узлах уплотнения плунжеров и штоков насосов, валов машин и агрегатов, и позволяет по сравнению с аналогами повысить долговечность и перепад давления среды в уплотняемой паре.