Ущільнювальний пристрій

Винахід відноситься до галузі ущільнювальної техніки, а зокрема до ущільнень плунжерних насосів. Відомий підпружинений сальник, який містить корпус, набивку, натискну гайку і пружину з боку тиску /Макаров Г.В. Уплотнительные устройства. - Л.: Машиностроение, 1973. - с.29, рис.13/. Недоліками цього сальникового ущільнення є низька надійність, яка пояснюється зниженням зусилля від пружини, яке діє на набивку, по мірі зношування набивки. Відоме сальникове ущільнення, в якому набивка притискається до вала диференціальним поршнем під тиском ущільнюємого середовища, причому внутрішня розточка корпусу виконана ступеневою і утворює зі ступеневими проточками диференціального поршня ізольовані камери, з'єднані з джерелом тиску і атмосферою через запорні елементи / А.С. № 352064, F16 J 15/18, Сальниковое уплотнение, Л.Н. Бритвин, Я.З. Гафт, В.В. Іванов. - М.: БИ №28, 1972г./. Недоліками даного сальникового ущільнення є складність конструкції. Відоме ущільнення плунжера насоса, яке містить ущільнювальну набивку, контактуючу з плунжером, розміщену в р ухомому стакані і підтиснуту грундбуксою, допоміжне сальникове ущільнення, герметизуюче рухомий стакан, і підтиснуте іншою грундбуксою, а з боку робочої камери насоса в плунжері виконаний глухий осьовий отвір, в якому розміщений з гарантованим радіальним зазором витискач, скріплений з корпусною деталлю / А.С. № 527557, F16 J 15/16, F 04 В 21/04. Уплотнение плунжера насоса. Соловьев Ю.А., Брежнев В.И., Виноградов Л.В. - М.: БИ № 33, 1977г./. Недоліками цього ущільнення є значна матеріалоємність при високих тисках, яка обумовлена необхідністю значного збільшення зовнішнього діаметра стакана. Найбільш близьким по технічній сутності та досягненим результатом до запропонованого винаходу є ущільнювальний пристрій, який містить рухому втулку у вигляді стакану, яка горловиною входить у порожнину, виконану в натискному елементі і контактуючу з пакетом ущільнювальних елементів, додаткове ущільнення, контактуюче з зовнішньою циліндричною поверхнею рухомої втулки, і установлений на цій же поверхні гальмовий механізм у вигляді клинового упору, установленого в конусоподібній канавці, і силової пружини / А.С. № 1414997, F16 J 15/54,Уплотнительное устройство. Мустафаев С.И., Овандер В.Б., Старичев В.В.,Копылов А.В. -М.: ИСМ, № 29, 1988г./ - прототип. Недоліками цього ущільнювального пристрою є низька надійність, яка обумовлена ненадійністю роботи кільцевого клинового упору; значна матеріалоємність при високих тисках, яка пов'язана з необхідністю значного збільшення зовнішнього діаметра рухомої втулки для отримання потрібного для забезпечення герметичності осьового стискання ущільнювальних елементів. В основу винаходу поставлена задача підвищення надійності та зменшення матеріалоємності ущільнювального пристрою. Поставлена задача досягається тим, що у відомому ущільнювальному пристрої, який містить рухому втулку у вигляді стакану, яка горловиною входить у порожнину, виконану в натискному елементі, і контактуючу з пакетом ущільнювальних елементів, додаткове ущільнення, контактуюче з зовнішньою циліндричною поверхнею рухомої втулки, і гальмовий механізм, відповідно до винаходу, гальмовий механізм виконаний у вигляді додаткової порожнини, утвореної в порожнині натискного елементу фланцем, який зв'язаний з горловиною рухомої втулки і має ущільнення на зовнішній циліндричній поверхні, при цьому додаткова порожнина виконана з'єднаною каналом, який має зворотний клапан, з ущільнюємим об'ємом. На фіг. 1 приведена конструкція ущільнювального пристрою. Ущільнювальний пристрій має рухому втулку 1 у вигляді стакану, яка має дно 1.1 і горловину 1.2, що входить у порожнину А, виконану в натискному елементі, який складається з натискної втулки 2 та циліндра З, зв'язаного за допомогою шпильок 4 з гайками 5 з корпусом 6 і контактуючого з пакетом ущільнювальних елементів 7, які контактують із плунжером 8. У корпусі 6 розміщене додаткове ущільнення 9 у вигляді ущільнювального кільця, контактуючого з зовнішньою циліндричною поверхнею 1.3 рухомої втулки 1. Ущільнювальний пристрій має гальмовий механізм у вигляді додаткової порожнини Б, утвореної в порожнині А натискного елементу фланцем 1.4, який зв'язаний з горловиною 1.1 рухомої втулки 1 і має ущільнення 10 на зовнішній циліндричній поверхні, і додаткова порожнина з'єднана каналом 11, який має зворотний клапан 12, з ущільнюємим об'ємом В. Натискна втулка 2 зв'язана за допомогою шпильок 13 і гайок 14 з фланцем 1.3. Ущільнювальний пристрій має ущільнення 15, розміщене в корпусі 6 і контактуюче з торцевою поверхнею циліндра 3. Ущільнювальний пристрій працює наступним чином. Попереднє стискання катету ущільнювальних елементів 7 здійснюється за допомогою шпильок 13 і гайок 14. Під час роботи насоса при циклі нагнітання тиск робочого середовища, яке знаходиться в ущільнюємому об'ємі В, діє на дно 1.1 і здійснює додаткове стискання пакету ущільнювальних елементів 7. При цьому ущільнюєме середовище по каналу 11 через зворотний клапан 12 надходить і у порожнину Б і його тиск діє на фланець 1.4, здійснюючи подальше стискання пакету ущільнювальних елементів 7, забезпечуючи необхідний для герметизації контактний тиск між плунжером 8 і пакетом ущільнювальних елементів 7. Необхідний контактний тиск забезпечується розмірами фланця 1.4. Тиск робочого середовища в ущільнюємому об'ємі В і порожнині Б забезпечує також компенсацію зношування пакету ущільнювальних елементів 7. Таким чином, при такій конструкції ущільнювального пристрою зменшується матеріалоємність його за рахунок зменшення матеріалоємності рухомої втулки 1. Крім того, під час процесу усмоктування в насосі тиск в ущільнюємому об'ємі В знижується до тиску усмоктування. В той же час в додатковій порожнині Б тиск не зменшується, бо цьому заважає зворотний клапан 12. І зусилля від цього тиску, діюче на фланець 1.4, попереджає переміщення пакету ущільнювальних елементів 7 разом із рухомою втулкою 1 в напрямку ущільнюємого об'єму В. Це зменшує пульсації контактного тиску, що сприяє підвищенню надійності ущільнювального пристрою. Ущільнювальний пристій такої конструкції має підвищену надійність і меншу матеріалоємність. Такий ущільнювальний пристрій може бути використаний при модернізації наявних і проектуємих плунжерних насосів.