Ущільнювальний пристрій

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения валов и штоков в энергетической, химической и нефтедобывающей промышленности. Известно дифференциальное уплотнение, состоящее из корпуса, в котором размещена подвижная сальниковая коробка с сальниковой набивкой, и грундбуксы, которая крепится к корпусу. Сопряженные поверхности корпуса и подвижной сальниковой коробки уплотняются резиновыми кольцами [1]. По сравнению с обычными сальниковыми уплотнениями такое дифференциальное уплотнение обладает следующими преимуществами. В данной схеме сальниковая набивка равномерно уплотняется за счет подвижности сальниковой коробки, на которую воздействует рабочее давление, при этом грундбукса остается в неподвижном состоянии. За счет разности площадей со стороны рабочего, давления и со стороны сальниковой набивки последняя сжимается с давлением большим, чем рабочее давление, что обеспечивает герметичность уплотнения. Радиальные биения вала (штока) в этом уплотнении воспринимаются резиновыми кольцами в отличие от обычного сальникового уплотнения, где биения вала отслеживает только сальниковая набивка. Недостатком данной конструкции уплотнения является то, что в процессе работы происходит пересжатие или недосжатие набивки, а это в свою очередь приводит к перегреву (в случае пересжатия) или к повышенным утечкам в случае недосжатия. В процессе эксплуатации степень поджатия набивки невозможно регулировать из-за того, что набивка поджимается автоматически только за счет рабочего давления. Этот недостаток устраняется в уплотнительном устройстве [2], включающем корпус, подвижную в осевом направлении сальниковую коробку с сальниковой набивкой, грундбуксу. Сальниковая коробка и грундбукса снабжены фланцами. Сопрягаемые поверхности сальниковой коробки с корпусом уплотняются упругими - кольцами (например, резиновыми). При этом не только грундбукса, но и сальниковая коробка соединены с корпусом с помощью шпилек и гаек. Это дает возможность производить ручную регулировку степени поджатия сальниковой набивки. Однако такой способ крепления сальниковой коробки снижает ее радиальную и осевую подвижность, что приводит к резкому снижению надежности такого уплотнения в условиях радиального биения вала (штока) и перемены давления. Вышеописанное уплотнительное устройство может быть выбрано в качестве прототипа, так как совпадает с заявляемым по большинству существенных признаков. Общими признаками являются: корпус, размещенная в нем сальниковая коробка, снабженная фланцем и сальниковой набивкой, грундбукса, снабженная фланцем, уплотнительные упругие кольца, размещенные на сопрягаемой поверхности корпуса и сальниковой коробки, соединение грундбуксы с корпусом с помощью шпилек и гаек. В основу заявляемого изобретения поставлена задача усовершенствования уплотнительного устройства путем введения дополнительных элементов, повышающих радиальную и осевую подвижность сальниковой коробки при сохранении возможности регулировки степени поджатия сальниковой набивки, что обеспечивает надежность работы уплотнительного устройства. Поставленная задача решается за счет того, что в уплотнительном устройстве, состоящем из корпуса, размещенной в корпусе сальниковой коробки, снабженной фланцем и сальниковой набивкой, грундбуксы, также снабженной фланцем, уплотнительных упруги х колец, размещенных на сопрягаемой поверхности корпуса и сальниковой коробки, при этом фланец грундбуксы соединен с корпусом при помощи шпилек и гаек, согласно изобретению, фланец грундбуксы дополнительно снабжен по крайней мере одним упорным болтом, сопряженным с фланцем сальниковой коробки, причем на сопрягаемой поверхности упорного болта и фланца сальниковой коробки размещено уплотнительное упругое кольцо. Кроме того, фланец сальниковой коробки соединен с последней через уплотнительное упругое кольцо. Фланец грундбуксы соединен с последним также через уплотнительное упругое кольцо. При этом на поверхности грундбуксы, сопряженной с сальниковой коробкой, установлено уплотнительное упругое кольцо. Наличие одного или более упорных болтов на фланце грундбуксы и уплотнительного упругого кольца, размещенного на сопрягаемой поверхности фланца сальниковой коробки и упорного болта, позволяет отслеживать радиальные биения вала (штока) и одновременно регулировать степень поджатия сальниковой набивки. Соединение сальниковой коробки с фланцем через уплотнительное упругое кольцо позволяет улучшить восприятие радиальных биений сальниковой коробкой. Наличие уплотнительного упругого кольца между грундбуксой и фланцем грундбуксы позволяет более эффективно воспринимать радиальную подвижность сальниковой коробки при осевых воздействиях на сальниковую коробку при изменениях рабочего давления в насосе. Уплотнительное упругое кольцо, установленное на поверхности грундбуксы, которая сопряжена с сальниковой коробкой, позволяет улучшить восприятие радиальных биений сальниковой коробки. Изобретение поясняется чертежом (фиг.), на котором изображено уплотнительное устройство в разрезе. Уплотнительное устройство состоит из корпуса 1, в котором размещена сальниковая коробка 2 с сальником 3, и грундбуксы 4. Сальниковая коробка 2 и грундбукса 4 снабжены фланцами 5 и 6 соответственно. На поверхности сальниковой коробки 2, сопрягаемой с внутренней поверхностью корпуса 1, размещены уплотнительные упругие кольца 7. Фланец 6 грундбуксы 4 с корпусом 1 соединен с помощью шпилек 8 и гаек 9. Кроме того, фланец 8 грундбуксы 4 снабжен упорным болтом 10, который сопряжен с фланцем 5 сальниковой коробки 2. На поверхности фланца 5, сопряженной с упорным болтом 10, размещено уплотнительное упругое кольцо 11. Сальниковая коробка 2 и грундбукса 4 могут быть соединены с соответствующими фланцами 5 и 6 через уплотнительные упругие кольца 12 и 13. На поверхности грундбуксы 4, сопряженной с сальниковой коробкой 2, может быть также установлено уплотнительное упругое кольцо 14. Уплотнение работает следующим образом. Рабочее давление воздействует на торцевую поверхность сальниковой коробки 2 площадью усилие давлением где с усилием сжимает сальниковую Это набивку с - давление на сальниковую набивку; - сила, воздействующая на торец сальниковой коробки; - площадь торца сальниковой набивки; - рабочее давление; - площадь торца сальниковой коробки, на которую воздействует рабочее давление. Так как больше чем то и больше Таким образом, сальниковая набивка 3 сжимается с давлением большим, чем рабочее давление. Под влиянием давления сальниковая коробка 2 передвигается в осевом направлении, и упирается во фланец 5, который поджимается упорным болтом 10, установленным во фланце 6 грундбуксы 4. Для исключения осевых перекосов сальниковой коробки 2 фланец 6 может быть снабжен двумя или более упорными болтами. С помощью упорного болта 10 (или двух и более болтов) при необходимости производится ручная регулировка силы поджатия сальника 3 сальниковой коробки 2. В процессе работы насоса радиальные и осевые биения вала передаются через сальник 3 на сальниковую коробку 2, которая соединена с фланцем 5, и через уплотнительное упругое кольцо 11 на упорный болт 10. Уплотнительное упругое кольцо 11, в качестве которого можно использовать, например, резину, воспринимает радиальные и осевые усилия сальниковой коробки 2. В процессе работы насоса радиальные и осевые биения вала (штока) отслеживаются уплотнительным упругим кольцом 11. Кроме того, наличие упорного болта 10 и уплотнительного упругого кольца 11, размещенного на сопрягаемой поверхности болта 10 и фланца 5 сальниковой коробки 2, позволяет производить ручную регулировку степени поджатия сальника 3. Соединение сальниковой коробки 2 с фланцем 5 через уплотнительное упругое кольцо 12 улучшает отслеживание радиальных биений вала (штока). Соединение грундбуксы 4 с фланцем б через уплотнительное упругое кольцо 13 улучшает отслеживание осевых усилий сальниковой коробки 2, что в свою очередь повышает надежность работы уплотнительного устройства в условиях переменного рабочего давления (гидроударах). Наличие уплотнительного упругого кольца 14, установленного на сопрягаемой поверхности грундбуксы 4 с сальниковой коробкой 2, позволяет улучшить восприятие радиальных биений сальниковой коробки 2. Таким образом, дополнительное введение в уплотнительное устройство одного или более упорных болтов, установленных на фланце грундбуксы и сопрягаемых с фланцем сальниковой коробки, а также уплотнительных упругие колец, размещенных на сопрягаемой поверхности фланца сальниковой коробки и болта и в области соединений грундбуксы и сальниковой коробки с соответствующими фланцами, позволяет повысить подвижность сальниковой коробки при радиальных и осевых биениях вала (штока) и одновременно вручную регулировать степень поджатия сальниковой набивки, что, с свою очередь, повышает надежность работы уплотнительного устройства.