сальниковое уплотнение

Формула изобретения

Сальниковое уплотнение, содержащее несколько отдельных корпусов с уплотнительными элементами, поджимаемыми нажимными крышками в виде стаканов с днищами и боковыми стенками в виде лепестков, проходящих через окна в отдельных корпусах и упирающихся в нажимную втулку, отличающееся тем, что уплотнительные элементы выполнены с длиной, увеличивающейся в сторону нажимной втулки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области уплотнительной техники и может быть использовано при герметизации вращающихся валов и возвратно-поступательно движущихся штоков.

Известно сальниковое уплотнение вала с аксиально подвижным корпусом в виде стакана с днищем, расположенным со стороны полости низкого давления и размещенной в ней набивкой /I/.

Недостатком известного сальникового уплотнения является то, что не обеспечиваются оптимальные условия работы для каждого элемента набивки. Элементы набивки, расположенные ближе к днищу корпуса, оказываются перегруженными. Это объясняется тем, что давление уплотняемой среды в зоне контакта набивки и вала на выходе незначительно. В то же время усилие от набивки на вал составляет значительную величину. Это приводит к излишним потерям мощности на трение, износу набивки и вала, что в целом снижает надежность сальникового уплотнения.

Наиболее близким к изобретению является сальниковое уплотнение, содержащее несколько отдельных корпусов с уплотнительными элементами и нажимных крышек в виде стаканов с днищами и боковыми стенками в виде лепестков, проходящих через окна в корпусах и упирающихся в нажимную втулку /2/.

Недостатками известного уплотнения является низкая надежность. Это объясняется тем, что вое уплотнительные элементы сжимаются одинаковыми осевыми усилиями. Это приводит к тому, что все уплотнительные элементы прижимаются к валу также с одним и тем же усилием. В то же время основную долю давления уплотняемой среды обычно воспринимает уплотнительный элемент, расположенный ближе к уплотняемой полости, т.е. первый от уплотняемой полости. Остальные элементы работают при меньших давлениях. Однако контактные давления уплотнительных элементов на вал одинаковы.

Поэтому оказывается, что последующие элементы, имея излишек усилия, прижимающего их к валу, больше изнашиваются, изнашивают вал под ним, теряется дополнительная мощность на трение. Это снижает надежность уплотнения.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности сальникового уплотнения.

Технический результат достигается тем, что в сальниковом уплотнении, содержащем несколько отдельных корпусов с уплотнительными элементами, поджимаемых нажимными крошками в виде стаканов с днищами и боковыми стенками в виде лепестков, проходящих через окна в отдельных корпусах и упирающихся в нажимную втулку, уплотнительные элементы выполнены с длиной, увеличивающейся в сторону нажимной втулки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено сальниковое уплотнение; на фиг. 2 эпюры контактных давлений уплотнительных элементов на вал; на фиг. 3 разрез А-А на фиг.1; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг.1.

Сальниковое уплотнение состоит из нескольких отдельных корпусов 1, 2, 3, в которых размещены уплотнительные элементы 4, 5 и 6 в виде набивки длиной l₁, l₂ и l₃ причем l₁l₂l₃ уплотняющие вал 7 и сжимаемые нажимными элементами в виде стаканов с днищами 8 с отверстиями под вал и боковыми стенками в виде лепестков 9, проходящих через окна 10 в корпусах 2 и 3 и упирающихся в нажимную втулку 11, а весь пакет стянут шпильками 12.

Сальниковое уплотнение работает следующим образом. При затяжке гаек шпилек 12 перемещается нажимная втулка 11, которая сжимает уплотнительный элемент 6 в корпусе 3. Одновременно перемещение нажимной втулки 11передается через лепестки 9 на связанные с ними днища 8, образующие совместно нажимные элементы, которые сжимают уплотнительные элементы 4 и 5 в корпусах 1 и 2. Ввиду того, что перемещения нажимной крышки и нажимных элементов одинаковы, а длина уплотнительных элементов разная, то и степень сжатия уплотнительных элементов также будет различной: чем больше длина уплотнительного элемента, тем меньше у него степень сжатия и тем с меньшим контактным давлением он будет давить на вал. Таким образом, уплотнительный элемент 2 будет сжат с усилием меньшим, чем уплотнительный элемент 1, а уплотнительный элемент 3 меньшим, чем уплотнительный элемент 2. То есть усилие сжатия уменьшается в сторону нажимной втулки. Поэтому эпюра контактных давлений будет иметь вид, представленный на фиг. 2. В результате каждый уплотнительный элемент работает в области оптимальных усилий, так как снижение давления уплотняемой среды идет аналогично.

Таким образом, выполнение в сальниковом уплотнении уплотнительных элементов длиной, увеличивающейся в сторону нажимной втулки, позволяет повысить надежность сальникового уплотнения.