Сальникове ущільнення

Винахід відноситься до ущільнювальної техніки, зокрема, до сальникових ущільнень і може бути використаний у виробах тр убопровідної запірної арматури. Відоме сальникове ущільнення за авторським свідоцтвом №953313, кл. F16J15\18, опубл. 23.08.1982р. містить корпус, натискну втулку, ущільнювальні елементи і проміжні пластини трапецієподібного перерізу. При затягуванні сальникового ущільнення осьове зусилля від натискної втулки послідовно передається ущільнювальним елементам і проміжним пластинам, одні із яких, найближчі до порожнини ущільнювального середовища, повернуті основою до корпусу, а інші пластини, які найближчі до натискної втулки повернуті основою до штоку. Недоліком відомого ущільнення є низька якість роботи із-за частої підтяжки сальника у виду зниження герметичності і низька зносостійкість, що вимагає частої заміни сальникового вузла. Відоме сальникове ущільнення за авторським свідоцтвом №1590774, кл. F16J15\16, опубл. 07.09.1990р. складається із корпусу з сальниковою камерою, у якій розміщена сальникова набивка у вигляді полімерних кілець що чергуються різної жорсткості. Шток, що ущільнюється з'єднаний з пробкою клапана (не показаний). Кільця з матеріалу більшої жорсткості виконані різної висоти, при цьому кільце найбільшої висоти розташоване в середній частині сальникової камери, а останні із цих кілець виконані з послідовним зменшенням їхньої висоти в міру віддалення їх в обидва боки набивки від кільця найбільшої висоти. Ущільнення містить натискну втулку з кріпильними елементами. Стиснення кілець у сальниковій камері здійснюється осьовим переміщенням натискної втулки за допомогою кріпильних елементів. Недолік відомого ущільнення - це знижена надійність у роботі, зменшений термін служби сальникової набивки, тому що через визначену кількість циклів наробітки герметичність сальникового ущільнення неможлива, сальникова набивка втрачає свої властивості під дією тиску і температури. Відоме сальникове ущільнення трубопровідної арматури [див. Голубєв A.I., Кондаков Л. В. "Ущільнення і ущільнювальна техніка", М., Ма шинобудування, 1994р., стор.352, мал.10.19а] містить виконану в корпусі сальникову камеру з кільцями, які виконані з азбестового шнура або з матеріалу на основі фторопласту. Азбестовий шн ур або кільця служать для герметизації сальникового вузла з рухливим штоком. Стискання сальника здійснюється безпосередньо в сальниковій камері за допомогою натискної втулки і накидної гайки. Дану конструкцію сальникового ущільнення приймаємо за найближчий аналог. Недоліками найближчого аналога є: - низька зносостійкість і відсутність пружних властивостей у матеріалі сальника, а у процесі роботи від первісного стиснення кілець за рахунок тертя у сальнику відбувається розгерметизація, тобто слабшає первісне зусилля стискання, - під час роботи сальника для його герметизації потрібна часта підтяжка, - термін служби сальника незначний, кількість підтяжок не перевищує 6-ти і загальний наробіток (“відкритизакрити”, наприклад, вентиль) складає не більш 500 циклів, - при дії тиску робочого середовища виникає необхідність більших контактних тисків стискання сальника. В основу винаходу поставлена задача розробки сальникового ущільнення, яке забезпечує високу зносостійкість і надійність у роботі за рахунок застосування ущільнювальних кілець з матеріалу БР-1, за допомогою яких збільшується термін служби і наробіток трубопровідної запірної арматури досягає 4000-5000 циклів. Рішення поставленої задачі забезпечує сальникове ущільнення, яке містить корпус, у сальниковій камері якого встановлені шток та кільця, які мають можливість підтяжки за допомогою натискної втулки і накидної гайки, які встановлені в корпусі, за рахунок того, що зовнішній діаметр кілець перевищує діаметр сальникової камери, а внутрішній діаметр кілець менш діаметра штока, при цьому кільця встановлені з натягом - зовнішня крайка кілець розташована на стінках сальникової камери, а внутрішня крайка - на зовнішній поверхні штока. Натяг кілець дорівнює не більш 0,3-0,4мм на поверхню. Для рівномірного контактного тиску у сальниковій камері, кільця виконані з ущільнювального матеріалу БР-1, який має пружні властивості, високу зносостійкість і теплостійкість. Для кращого ущільнення і створення герметичності, ущільнювальний матеріал БР-1 для кілець має товщину 2,7-3,0мм. У сальникову камеру встановлюється 4-5 кілець при її висоті 15мм. З удосконаленням конструкції, накидна гайка служить для втримання ущільнювальних кілець, тобто накидна гайка закриває сальникову камеру. Технічний результат, що досягається при використанні винаходу: - досягнена висока працездатність сальникового вузла, який має зворотно-поступальне переміщення при обертальному русі штока з ущільнювальними кільцями з матеріалу БР-1, який має пружні властивості і високу теплостійкість до +225°С, а при роботі сальникового ущільнення кільцям у міру їхнього зносу надається додаткове підтискання за допомогою накидної гайки, але з меншим зусиллям, - з початку здійснюється натяг ущільнювальних кілець на шток і на стінки сальникової камери не більш ніж на 0,3-0,4мм, що забезпечує герметичність без додаткового підтискання кілець, що підвищує у цілому працездатність сальникового ущільнення до 4000-5000 циклів наробітки за рахунок стабільної внутрішньої спроможності самоущільнення матеріалу БР-1, - забезпечена надійність ущільнення, тому що кільця з ущільнювального матеріалу БР-1 не являються корозійно-активними при роботі з металами, не викликають налипання та розшарування, поверхня кілець виконується рівною без розривів, зморщок, задирів і надломів, раковин та сторонніх включень. Сальникове ущільнення, що заявляється, пояснюється нижчеподаним описом і кресленнями, де: Фіг.1 - вид сальникового ущільнення, Фіг.2 - схемне розташування ущільнювальних кілець над сальникової камерою з розміром d натягу по кільцю. За винаходом, сальникове ущільнення, наприклад, виробів трубопровідної запірної арматури містить корпус 1, у сальниковій камері 2 якого встановлені шток 3 та ущільнювальні кільця 4 (див. фіг.1). Кільця 4 у сальниковій камері 2 утримуються за допомогою натискної сальникової втулки 5 і накидної гайки 6, які встановлені в корпусі 1. Кільця 4 товщиною 2,7-3,0мм з ущільнювального матеріалу БР-1, який має пружні властивості і високу зносостійкість, призначені для ущільнення сальникових вузлів загальнопромислової запірної арматури, що працює у середовищі води, пари, газу, бензину, мінеральних олій і їхніх сумішей при температурі від -60°С до +225°С і тиску до 16атм. у зоні сальника. Кільця 4 герметизують ущільнення по штоку 3 та по сальниковій камері 2 за допомогою натискної втулки 5 і накидної гайки 6, які створюють у міру зносу додаткове стискання кілець, що забезпечує термін служби сальникового ущільнення до 5000 циклів наробітки без їхньої заміни. Розмір d з вн утрішньої сторони кільця 4 є натяг кільця по зовнішній поверхні А штока 3 і дорівнює не більш 0,3-0,4мм, а розмір d із зовнішньої сторони кільця 4 є натяг кільця по внутрішній поверхні В циліндра сальникової камери 2 і дорівнює 0,3-0,4мм (див. фіг.1, фіг.2). По зовнішньому діаметру D1 кільце 4 перевищує діаметр D циліндра сальникової камери 2, тобто D1 = D + 2d (см. фіг.2). Кільце 4 по внутрішньому діаметру d1 менш на 2d стосовно діаметру d штока 3, тобто d1 = d - 2 d. Під час роботи сальникового ущільнення, спочатку через 3000-3500 циклів відроблення з'являється знос ущільнювальних кілець 4. При наступній роботі сальника до 5000 циклів відроблення здійснюється підтяжка ущільнювальних кілець 4 за допомогою накидної гайки 6, при цьому додаткове зусилля підтяжки у 10 разів менш ніж для азбестової набивки. Сальникове ущільнення, що заявляється, дозволяє збільшити термін служби та створити герметичність у сальниковій камері загальнопромислової запірної арматури, при цьому ущільнювальні кільця виконуються з дешевого ущільнювального матеріалу БР-1.