Ущільнення штока

Ущільнення штока, що має камери, в котрих розміщені плоскі ущільнюючі і замикаючі кільця, 3 63283 ця, розташовані в першій і останній камерах від порожнини циліндру, призводить до швидкого зношення кілець саме в цих камерах, а потім і кілець решти камер, що зумовлює непрацездатність ущільнення. Таки чином, працездатність ущільнення в цілому визначається працездатністю максимально навантажених окремих його кілець. Задачею запропонованого винаходу є підвищення надійності ущільнення штоку шляхом розвантаження захисних кілець по їх торцевих поверхнях, і створення при цьому рівномірного розподілу перепадів тиску в камерах ущільнення. У зв'язку з цим запропоноване ущільнення штоку, яке містить камери, в кожній з яких розміщені ущільнюючі, замикаючі і захисні кільця, суміжні однією із своїх торцевих поверхонь з торцями камер, володіє новими відмітними ознаками у порівнянні з прототипом і аналогом, які полягають в тому, що на опорних торцевих поверхнях захисних кілець, які контактують з торцями камер ущільнення, виконані кільцеві розвантажувальні канавки, що сполучаються з внутрішньо камерним простором за допомогою отворів, які проходять від розвантажувальних канавок до зовнішніх поверхонь захисних кілець. Кільцеві розвантажувальні канавки можуть також сполучатись з простором в середині камер за допомогою пазів, виконаних на опорних торцевих поверхнях захисних кілець або на торцях камер, суміжних з торцевими опорними поверхнями захисних кілець. Дане ущільнення штоку, зображене на Фіг.1 містить камери 1, які мають внутрішні порожнини 2 в яких розміщені ущільнюючі 3 та замикаючі кільця 4, стиснуті по зовнішнім діаметрам браслетними пружинами 5, що обхоплюють шток 6, і захисні (протиекструзійні) кільця 7. У збільшеному масштабі одна із камер ущільнення представлена на Фіг.2. На торцях захисних кілець безпосередньо контактуючи х з торцевими поверхнями камер виконані кільцеві розвантажувальні канавки 8, які сполучаються за допомогою отворів 9 з внутрішньо камерним простором порожнин 2. На Фіг.3 кільцеві розвантажувальні канавки 8 в захисних кільцях 7 сполучаються з порожнинами 2 камер 1 за допомогою пазів 10, виконаних на торцях захисних кілець 7. На Фіг.4 кільцеві розвантажувальні канавки 11, які знаходяться на торцях камер 1, сполучаються з порожнинами 2 камер 1 пазами 12, виконаними на торцевих поверхнях камер, контактуючи х з опорними торцевими поверхнями захисними кілець. 4 На Фіг.1 показано тиск газу перед ущільненням Рц , тобто тиск в робочій порожнині циліндра компресора, який змінюється від тиску всмоктування до тиску нагнітання. При цьому, оскільки шток поршня працюючого компресора знаходиться в постійному зворотно-поступальному русі, мають місце втрати стиснутого газ у із робочої порожнини циліндра, тобто області високого тиску Рц в область низького тиску з одночасними падінням тиску по камерам ущільнення штоку. Закон розподілу тиску по камерах залежить від кількості протікаючого газу через спряжені поверхні деталей ущільнення. Процес розвантаження захисних кілець по їх торцевих ущільнюючих поверхнях і створення при цьому рівномірних перепадів тиску по камерах ущільнення пояснюється на Фіг.5 і Фіг.6, де зображені епюри тиску газу, що діють на кільця без розвантажувальних канавок і з розвантажувальними канавками відповідно. На Фіг.5 епюра тиску газу в зазорі стикання торців захисного кільця і камери в перетині має вид трапеції. При цьому величина тиску газу зменшується від Р1, тиску перед ущільнюючими кільцями до Р2, тиску за ними. Як бачимо із Фіг.6, стиснутий газ з тиском Р1 через отвір 9 поступає до кільцевої розвантажувальної канавки 8, при цьому епюра тиску на ту ж поверхню, до нижньої частини канавки 8 в перетині має прямокутний вигляд і за величиною рівна тиску Р1. На ту частину опорної поверхні захисного кільця 7, що залишилась, епюра в перетині має вид трапеції, де тиск зменшується від Р1 до Р'2, причому Р'2 за величною більший ніж Р2. Аналізуючи епюри розподілу тиску по ущільнюючий торцевій поверхні захисного кільця в першому і другому варіантах, стає очевидним, що в запропонованій конструкції ущільнення з розвантажувальною канавкою 8 на торці захисного кільця 7 Фіг.6, відбувається врівноваження частини захисного кільця тиском Р1, тим самим здійснюється його розвантаження по торцевій ущільнюючій поверхні. Збільшуючи чи зменшуючи висоту Ζ розміщення розвантажувальної канавки 8 Фіг.6, відносно зовнішнього діаметру захисного кільця маємо можливість регулювати величину витоку через кожну камеру і, отже, отримувати більш рівномірне розподілення перепадів тиску по камерах ущільнення штоку. Таким чином, запропоноване ущільнення має нові особливості які при використанні забезпечують позитивний ефект за рахунок розвантаження захисних (протиекструзійних) кілець, і створення рівномірно розподілення перепадів тиску по камерах ущільнення штоку. 5 63283 6 7 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 63283 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601