Пристрій для ущільнення списа в отворі при його введенні до ємності, яка знаходиться під тиском
Формула / Реферат
1. Пристрій для ущільнення списа в отворі при його введенні в ємність, яка знаходиться під тиском, зокрема шахтову піч, що включає зовнішній корпус, одна торцева стінка якого повернута до шахтної печі, а інша в протилежний від неї бік, і кожна з цих торцевих стінок обладнана осьовим наскрізним отвором для списа, і розташований в зовнішньому корпусі ущільнюючий вузол, який відрізняється тим, що ущільнюючий вузол включає внутрішній корпус з осьовими, обладнаними наскрізним отвором для списа, торцевими стінками, а також у крайньому разі одну набивку і у крайньому разі один кільцеподібний поршень, що переміщується в осьовому напрямку, які розміщені всередині внутрішнього корпусу коаксіально з його віссю, що набивка у напрямку дії поршня розміщена між поршнем і однією з торцевих стінок внутрішнього корпусу, що набивка під впливом поршня може притискатися в осьовому напрямку до однієї з торцевих стінок внутрішнього корпусу при цьому набивка радіально розширюється і охоплює пропущений через неї спис, ущільнюючи його, і що внутрішній корпус встановлений в зовнішньому корпусі з можливістю радіального зміщення, так що внутрішній корпус разом із набивкою і поршнем є самоцентрівними на введеному списі.
2. Пристрій для ущільнення за п.1, який відрізняється тим, що ущільнюючий вузол містить два поршні і дві набивки, розташовані коаксіально з віссю внутрішнього корпусу, що обидвапоршні розміщені в осьовому напрямку між двома набивками, що при приведенні поршнів до дії вони тиснуть в протилежних напрямках і що кожна з набивок може бути притиснута поршнем до однієї з торцевих стінок внутрішнього корпусу.
3. Пристрій для ущільнення за п.1 або 2, який відрізняється тим, що всередині щонайменше однієї набивки концентрично з віссю пристрою передбачений пружний елемент, повністю укладений в набивку і за відсутності тиску на поршень щонайменше частково знімає осьову деформацію набивки.
4. Пристрій для ущільнення за будь-яким з пп.1-3, який відрізняється тим, що на торцевих стінках внутрішнього корпусу передбачені кільцеві м'які ущільнення, які ущільнюють внутрішній корпус відносно торцевих стінок зовнішнього корпусу.
5. Пристрій для ущільнення за будь-яким з пп.2-4, який відрізняється тим, що між двома поршнями розміщена кільцеподібна напірна камера.
6. Пристрій для ущільнення за будь-яким з пп.2-5, який відрізняється тим, що кожний з поршнів з радіально внутрішнього боку ущільнений внутрішнім кільцевим ущільненням відносно направляючої втулки, розташованої коаксіально з віссю, а з радіально зовнішнього боку ущільнений зовнішнім кільцевим ущільненням відносно внутрішньої поверхні внутрішнього корпусу.
7. Пристрій для ущільнення за п.5, який відрізняється тим, що в напірній камері передбачене пружне ущільнення, що утворює внутрішню порожнину цієї камери і відвертає витікання робочого середовища назовні.
8. Пристрій для ущільнення за будь-яким з пп.5-7, який відрізняється тим, що шляхом подачі тиску до напірної камери поршні можуть приводитися до дії одним середовищем.
9. Пристрій для ущільнення за будь-яким з пп.2-7, який відрізняється тим, що між поршнями передбачені пружні елементи, якими поршні можуть приводитися до дії.
10. Пристрій для ущільнення за будь-яким з пп.2-4, який відрізняється тим, що між поршнями передбачені клиноподібні елементи, що переміщуються в радіальному напрямку, якими поршні можуть приводитися до дії.
11. Пристрій для ущільнення за п.10, який відрізняється тим, що клиноподібні елементи при подачі тиску до камери між внутрішнім і зовнішнім корпусами можуть переміщуватися одним середовищем у напрямку радіально всередину.
12. Пристрій для ущільнення за п.10, який відрізняється тим, що навколо клиноподібних елементів розміщений пружний елемент, що впливає на клиноподібні елементи з силою, направленою радіально всередину.
13. Пристрій для ущільнення за п.12, який відрізняється тим, що пружний елемент є встановленим з попереднім натягом пружинним кільцем.
14. Пристрій для ущільнення за п.12, який відрізняється тим, що пружний елемент є встановленим з попереднім натяганням кільцем з еластичної пластмаси.
15. Пристрій для ущільнення за будь-яким з пп.12-14, який відрізняється тим, що між направляючою втулкою і клиноподібними елементами передбачені пружні елементи, що з радіально внутрішнього боку, спираються на направляючу втулку, а з радіально зовнішнього боку піджимають клиноподібні елементи.
16. Пристрій для ущільнення за будь-яким з пп.1-15, який відрізняється тим, що поверхні, якими внутрішній корпус прилягає до списа, покриті матеріалом, який знижує опір тертя поверхонь прилягання до списа,
Текст
1. Пристрій для ущільнення списа в отворі при його введенні в ємність, яка знаходиться під тиском, зокрема шахтову піч, що включає зовнішній корпус, одна торцева стінка якого повернута до шахтної печі, а інша в протилежний від неї бік, і кожна з цих торцевих стінок обладнана осьовим наскрізним отвором для списа, і розташований в зовнішньому корпусі ущільнюючий вузол, який відрізняє ться тим, що ущільнюючий вузол включає внутрішній корпус з осьовими, обладнаними наскрізним отвором для списа торцевими стінками, а також у крайньому разі одну набивку і у крайньому разі один кільцеподібний поршень, що переміщується в осьовому напрямку, які розміщені всередині внутрішнього корпусу коаксіально з його віссю, що набивка у напрямку дії поршня розміщена між поршнем і однією з торцевих стінок внутрішнього корпусу, що набивка під впливом поршня може притискатися в осьовому напрямку до однієї з торцевих стінок внутрішнього корпусу, при цьому набивка радіально розширюється і охоплює пропущений через неї спис, ущільнюючи його, і що внутрішній корпус встановлений в зовнішньому корпусі з можливістю радіального зміщення, так що внутрішній корпус разом із набивкою і поршнем є самоцентрівними на введеному списі. 2. Пристрій для ущільнення за п.1, який відрізняється тим, що ущільнюючий вузол містить два поршні і дві набивки, розташовані коаксіально з віссю внутрішнього корпусу, що обидва поршні розміщені в осьовому напрямку між двома набивками, що при приведенні поршнів до дії вони тиснуть в протилежних напрямках і що кожна з набивок може бути притиснута поршнем до однієї з торцевих стінок внутрішнього корпусу. 3. Пристрій для ущільнення за п.1 або 2, який відрізняється тим, що всередині щонайменше однієї C2 (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ УЩІЛЬНЕННЯ СПИСА В ОТВОРІ ПРИ ЙОГО ВВЕДЕННІ ДО ЄМНОСТІ, ЯКА ЗНАХОДИТЬСЯ ПІД ТИСКОМ 40667 13. Пристрій для ущільнення за п.12, який відрізняється тим, що пружний елемент є встановленим з попереднім натягом пружинним кільцем. 14. Пристрій для ущільнення за п.12, який відрізняється тим, що пружний елемент є встановленим з попереднім натягом кільцем з еластичної пластмаси. 15. Пристрій для ущільнення за будь-яким з пп.1214, який відрізняється тим, що між направляючою втулкою і клиноподібними елементами перед бачені пружні елементи, що з радіально внутрішнього боку спираються на направляючу втулку, а з радіально зовнішнього боку піджимають клиноподібні елементи. 16. Пристрій для ущільнення за будь-яким з пп.115, який відрізняється тим, що поверхні, якими внутрішній корпус прилягає до списа, покриті матеріалом, який знижує опір тертя поверхонь прилягання до списа. _______________________ Даний винахід сто сується пристрою для ущільнення списа в отворі при його вве денні до ємкості, яка знаходиться під тиском, зокрема до шахтової печі. Відомо, що для ви міру концентрації газу в шахтовій печі до неї через розташований збоку отвір вводять спис з вимірювальним зондом. Оскільки всередині печі тиск є переважно надлишковим, цей отвір повинен бути ущільненим відносно списа з метою запобігання витіканню газів частково шкідливих для здоров'я. Для цієї мети передбачаються пристрої для ущільнення, що дозволять вводити та ви тягувати спис, перешкоджаючи при цьому витіканню газів із шахтної печі. Найпростішою формою пристрою для ущільнення є пластично деформуємі набивки, розташовані в герметичному корпусі та щільно притулені до списа, який вводиться, завдяки чому забезпечується ущільнення відносно корпуса. Однак поперечний перетин списа підлягає відносно сильним коливанням. Ці зміни поперечного перетину списа можуть виникати, з одного боку, через відкладення або через зношування, внаслідок яких поперечний перетин списа збільшуєть ся або відповідно зменшуєть ся, а з іншого боку, зміна поперечного перетину списа може відбувати ся в результаті функціонально зумовлених температур них коливань і пов'язаного з ними термічного розширення, відповідно стиску. Однак ці зміни призводять в свою чергу до того, що щільне прилягання пластичних набивок до списа відносно швидко порушується, призводячи завдяки цьому до втрати ущільнюючих властивостей. ЗDE-A-2950672 відомо ущільнення, яке має з'єднане з прокладкою підтискуване пружне рукавне ущільнення, яке прилягає до списа. До цього пружного ущільнення при введеному списі прикладають тиск, завдяки чому воно ще більш щільно охоплює спис з відповідним поліпшенням герметичності. Оскільки рукавне ущільнення постійно прилягає до списа, то є значне навантаження на матеріал при введенні та витягуванні списа внаслідок тертя, що призводить до швидкого зношування та руйнування рукавного ущільнення і зумовленої цим втрати функції ущільнення. Оскільки повинна забезпечуватися пружність ущільнення, то зношуван ню не можна запобігти та кож шляхом підсилення поверхні тертя або нанесення на неї покриття. Іншими словами, не можна ані довільно збільшувати товщи ну стінки, як це звичайно буває у ви падку пластичних ущільнень, ані покривати поверхню тертя стійким до зношування матеріалом, оскільки ці матеріали, як правило, не мають високої пружності. Для вирішення цієї проблеми, пов'язаної з приляганням пружного ущільнення, у викладених заявках DE-A-4415219 і DE-A-4415221 пропонується пристрій для ущільнення, що містить пружне надувне ущільнення, яке при введеному списі в результаті прикладення тиску щільно прилягає до списа, але яке, однак, при введенні та ви веденні списа настільки відводиться назад, що воно вже не прилягає до списа. З метою, тим не менше, забезпечення герметичності під час вве дення списа, відповідно виведення, передбачені декілька кільцевих ущільнень, наприклад, м'яких ущільнень або набивок, що постійно прилягають до списа. У той час як у розглядува ного ущільнювального пристрою недолік швидкого стирання пружного матеріалу зникає, тим не менше, виникає нова проблема, яка полягає в тому, що, оскільки при переміщенні списа надувне пружне ущільнення вже не прилягає до нього, радіальний зазор, який виникає в результаті змін поперечного перетину списа, в цій фа зі вже не може бути скомпенсований. У літературі описані, крім того, різні пристрої для ущільнення, за допомогою яких можна ущільнювати відносно корпуса вали або цапфи, які обертаються. Так, у FR-A-1600190 описано, наприклад, пристрій для ущільнення з надувним ущільненням для цапфи, що обертаєть ся, який при подачі тиску прилягає до цапфи, що обертається, ущільнюючи її. Надувне ущільнення розміщене в кільці в радіальній камері в корпусі, причому кільце в корпусі має такий вільний рух в радіальному напрямку, що радіальні зміщен ня між цапфою, що обертається, та корпусом можуть бути скомпенсовані. Однак цей пристрій має той самий вже описаний вище недолік швидкого стирання, притаманний рукавному ущільненню. У DE-A-1425523 описано пристрій для ущільнення для валів, що обертаються, в якому дві м'яких набивки, розта шовані в корпусі навколо валу, утримуються в їх осьовому положенні під дією пружини відкритої конструкції "корзиночного" ти пу або кожухом з матеріалу, що легко дефор мується. У результаті підведення до корпусу ро бочого середовища м'які набивки притискаються в радіальному напрямку до поверхні валу, що ущільнюється, а тиск притискування на вал збільшується. В US 2273129 розглядається ущільнення для підшипника кочення, в якому в співосному з валом корпусі розміщені два ущільнювальних кільця, які 2 40667 прилягають до валу, з U-подібним поперечним перетином, причому кожне плече U-подібного профілю утворює ущільнювальний язичок. Ущільнення розміще ні один від одного вздовж осі на такій відстані, що прорізи в U-подібних поперечних перетинах в осьовому напрямку розташовуються один проти одного і вхо дять до утвореного між ущільненнями напорного простору. При підведенні робочої рідини до напорного простору обидва ущільнюючих язичка кожного ущільнення розтискаються в радіальному напрямку, завдяки чому прилягаючий до вала ущільнювальний язичок щільніше притискається до нього. В US 3434728 описано пристрій ущільнення валу при його введенні до напорного простору зі з'єднаним спільно з напорним просто ром корпусом, який співосно з валом виступає за межі напорного простору. Всередині корпуса на кожній його боковій стороні навколо валу розміщені набивки, що притискаються гільзоподібним поршнем до відповідної торцевої поверхні корпуса. Однак ці прилади непридатні для компенсації радіальних зміщень між списом та віссю отвору вве дення. Отже, в основу да ного винаходу була покладена задача створити пристрій ущільнення списа при його уведенні до ємкості, яка знаходиться під тиском, здатний компенсувати як радіальний зазор внаслідок змін поперечного перетину списа, так і зміщен ня осі списа відносно осі отвору вве дення без ризику порушення герметичності пристрою в результаті занадто швидкого сти рання. Ця задача вирішується згідно до винаходу за допомогою пристрою для ущільнення списа в отворі при його введенні до ємкості, яка знаходиться під тиском, зокрема шахтової печі, який включає зовнішній корпус, одна бокова стінка якого розвернута до ша хтної печі, а інша в протилежний від неї бік, і кожна з цих бокових стінок має осьовий наскрізний отвір для списа, і розташований в зовнішньому корпусі ущільнюючий вузол і відрізняється тим, що ущільнюючий вузол включає вн утрішній корпус з осьовими боковими стінками, які мають наскрізний отвір для списа, а також по меншій мірі одну набивку та по меншій мірі один кільцеподібний поршень, який переміщується в осьовому напрямку, які розміщені всередині внутрішнього корпуса коаксіально з його віссю, що на бивка в напрямку дії поршня розміщена між поршнем і однією з бокових стінок внутрішнього корпуса, що набивка під впливом поршня може притискатися в осьовому напрямку до однієї з бокових стінок внутрішнього корпуса, при цьому набивка радіальне поширюється та охоплює пропущений через неї спис, ущільнюючи його, і що внутрішній корпус розташований в зовнішньому корпусі з можливістю радіального зміщен ня, так що внутрішній корпус разом з набивкою та поршнем є самоцентруючим на введеному списі. ким до зношування, не погіршуючи при цьому ущільнюючих властивостей. Необхідно відзначити, що поняття набивка використо вується в описі як родове поняття. Для фа хівця в даній галузі техніки очевидно, що набивка, як це поняття застосовується в даному винаході, може складатися також з набору декількох розташова них в осьовому напрямку поруч один з одним ущільнюючих кілець. У цьому ви падку окремі ущільнюючі кільця при приведенні до дії поршня притискаються одне до одного, причому перше ущільнююче кільце спирається на одну з бокових стінок, в той час як друге ущільнююче кільце безпосередньо прилягає до поршня і передає тиск поршня на проміжно розта шовані ущільнюючі кільця. Оскільки поршень може стискати набивку, пристрій згідно до винаходу має ту властивість, що ущільнення може компенсувати різні зміни поперечного перетину списа. Крім того, для переміщення списа в пристрої поршень може бути відключеним. Завдяки цьому щільна посадка набивки навколо списа послаблюється, і спис може переміщува тись з меншим опором тертя. Далі, в залежності від вн утрішнього тиску в ємкості можна, прикладаючи більше, відповідно менше, зусилля до поршня, узгоджувати герметичність всього пристрою з умовами в ємкості. Ін шими словами, наприклад, при підвищенні тиску в ємкості, можна досягти необхідної більшої гер метичності пристрою для ущільнення шляхом прикладання більшого зусилля до поршня. Певна свобода переміщення внутрішнього корпусу в ра діальному напрямку в зовнішньому корпусі дозволяє внутрішньому корпусу компенсувати похиле положення списа в пристрої для ущільнення або зміщення вісі списа відносно вісі введення. Внутрішній корпус може, отже, вільно центруватись на спис, якщо спис уводиться до пристрою для ущільнення під кутом або зі зміщенням вісі. В одному з варіантів, якому надається особлива перевага, ущільнюючий вузол має два поршня та дві набивки, розташовані коаксіально з віссю пристрою, причому обидва поршня розміщені в осьовому напрямку поміж двома набивками, так що, приводячи поршні до дії, вони чинять тиск в протилежних напрямках, а кожна з набивок може бути притиснута поршнем до однієї з торцевих сті нок внутрішнього корпусу. Застосуван ня декількох набивок дозволяє знизити навантаження на окрему набивку. Крім того, у цьому ви падку достатня ущільнююча дія пристрою досягається вже при прикладанні меншого зусилля до поршня. Для полегшення введення, відповідно витягування списа, та зменшення зношуван ня ущільнень всередині у крайньому разі однієї набивки концентричнo з віссю пристрою доцільно передбачити пружний елемент, повністю розташова ний у набивці, та за умови відсутності тиску на поршень, у крайньому разі частково знімаючий осеву де формацію набивки. Пружний елемент при послабленому тиску поршня на набивку намагається повернутися до своєї початкової форми. Коли поршень не приводиться в дію, потенційна енергія, накопичена в Завдяки застосуванню набивки як ущільнюючого елементу, тобто пластичного ущільнення, негативний вплив зношування пристрою для ущільнення може бути істотно зменшений. Фактично у ви падку пластичних ущільнень зникає проблема збереження їх пружності. Отже, за допомогою цієї набивки можна збільшувати товщину матеріалу і покривати поверхню тертя матеріалом, стій 3 40667 пружному елементі при стискуванні набивки поршнями, вивільняється, і набивка розширюється в осьовому напрямку. Це пов'язане з радіальним стисненням, завдяки чому щільна посадка набивки навколо списа послаблюється. Для забезпечення герметичності всього пристрою внутрішній корпус краще ущільнювати відносно бокових поверхонь зовнішнього корпуса кільцевими м'якими ущільненнями, які передбачені на бокових стінках вн утрішнього корпусу. Особлива перевага надається тому варіанту, коли два поршня розміщені таким чином, що між ними утворена кільцеподібна напорна камера. Якщо, далі, кожний з поршнів з радіально внутрішньої сторони ущільнити внутрішнім кільцевим ущільненням відносно направляючої втулки, розташова ної коаксіально з віссю, а з радіально зовнішнього боку ущільнити зовнішнім кільцевим ущільненням відносно внутрішньої поверхні внутрішнього корпуса, то кільцеподібна напорна камера буде ущільнена в осьовому напрямку, а обидва поршня можуть приводитися в дію одним середовищем одночасно при подачі тиску до напорної камери. Завдяки цьому відпадає необхідність в окремих трубопроводах для підведення робочого середовища до обох поршнів, а також в трудомісткому регулюванні подачі тиску. У іншо му варіанті ви конання в напорній камері передбачене пружне ущільнення, що утворює внутрішню порожнину цієї камери і запобігає витіканню назовні робочого середовища. При такому виконанні можна відмовитися від застосування кільцевих ущільнень, що з радіально внутрішньої сторони ущільнюють кожний поршень відносно направляючої втулки а з радіально зовнішньої сторони - відносно внутрішньої поверхні внутрішнього корпуса. Для забезпечення деякого попереднього натягання набивок і завдяки цьому деякої герметичності в напорній камері при необхідності між поршнями можуть бути передбачені пружні елементи, якими поршні можуть приводитися до дії. Ці пружні елементи можуть бути, наприклад, спіральною пружиною. Під дією цієї пружини поршні з певним зусиллям притискаються до набивок навіть в то му випадку, коли в напорній камері буде відсутній тиск. Слід відзначити, що пружна сила пружини повинна бути меншою пружної сили пружних елементів в набивках, оскільки в іншому ви падку ці пружні елементи не могли б зняти навіть частково деформацію набивок. У іншо му ва ріанті ви конання між поршнями передбачені переміщува ні в радіальному напрямку клиноподібні елементи, якими поршні можуть приводитися до дії. У цьому випадку ці клиноподібні елементи можуть переміщува тися одним середовищем по напрямку радіально всередину, наприклад, при подачі тиску в камеру між першим і другим корпусом. При необхідності навколо клиноподібних елементів може бути передбачений також пружний елемент, наприклад, встановлене з попереднім натяганням пружини кільце або встановлене з попереднім натяганням кільце з еластичної пластмаси, що впливає на клиноподібні елементи з силою, яка направлена радіальне всередину. Між направляючою втулкою і клиноподібними елементами можуть бути розміщені пружні елементи, що ви конують функцію елементів повернення для клиноподібних елементів і з радіально внутрішньої сторони спираються на направляючу втулку, а з радіально зовнішньої сторони піджимають клиноподібні елементи. У усіх ва ріантах ви конання поверхні, якими внутрішній корпус прилягає до списа, доцільно покривати матеріалом, що зменшує опір тертя поверхонь прилягання до списа. Очевидно, що це дозволяє зменшити зношування цих деталей, що, в свою чергу, значно збільшує термін служби ущільнювального пристрою. Нижче винахід детально пояснюється на різних прикладах його виконання з посиланням на додані креслення, на яких показані: На фіг. 1 - осевий переріз першо го варіанту виконання пристрою для ущільнення списа, на фіг. 2 - ви різ центральної частини ущільнювального пристрою за фіг. 1 в збільше ному масштабі, на фіг. 3-7 - перерізи центральних частин різних варіантів ущільнювальних пристроїв, на фіг. 8 - по перечний перетин ущільнювального пристрою за фіг. 1 площиною А-А', яка перпендикулярна осі. На фіг. 1 показаний в перерізі один з варіантів ви конання ущільнювального пристрою. Цей пристрій складається з зовнішнього корпуса 2, поділеного всередині на декілька камер 4-8, які відділені одна від одної в осьовому напрямку перегородками 10 і в яких розміщені окремі ущільнення. У осьовому напрямку по центру корпусу 2 і перегородок 10 передбачений отвір для введення списа 12, причому розмір отвору вибраний таким, щоб спис 12 мав в ньому відносно великий радіальний зазор. Пристрій за фіг. 1 поряд з центральним ущільнювальним вузлом 14, який встановлений в середній камері 6, включає ще два ущільнення 16, 18 в камерах 4 і 8. Ці ущільнення можуть бути, наприклад, ви конані аналогічно ущільненням, описаним в DE-A-4415219 і DE-A-4415221. Вони складаються з обойм 20, 22, в яких перетин напросвіт відповідає поперечному перетину списа 12. Кожна з цих обойм 20, відповідно 22 встановлена в своїй камері 4, відповідно 8 таким чином, що вона може переміщуватися перпендикулярно центральнії вісі 24 ущільнювального пристрою. Така свобода переміщення обойм 20, 22 в їх відповідних камерах 4 і 8 корпуси 2 забезпечує компенсацію цими обоймами 20, 22 похило го стану списа 12 в ущільнювальному пристрою або зміщення його вісі відносно вісі введення. Обойми з ущільнювальними елементами можуть, таким чином, вільно центруватися на спис 12, якщо спис вво диться через ущільнювальний пристрій під кутом або зі зміщенням осей. Обойми 20, 22 є утримува чами для ущільнювальних набивок або ущільнень, що прилягають до списа 12. Так, наприклад, всередині обойми 20 розміщена набивка, яка складається з двох ущільнювальних кілець 26, якими воно прилягає до списа 12. У обоймі 22 розміщене надувне ущільнення 30, яке виступає в порожнину 32 цієї обойми 22. У ненадутому положенні це надувне ущільнення 30 втягнуте в порожнину 32, що дозволяє переміщува ти спис 12, не пошкоджуючи, відповідно не 4 40667 зношуючи надувне ущільнення 30. У надуто му положенні надувне ущільнення 30 може компенсувати істотно більший радіальний зазор, ніж два ущільнювальних кільця 26 ущільнення 16. У обоймі 22 більш переважно розміщені дві набивки 28, які прилягають до списа 12 і які розміщені з обох боків порожнини 32. Подачу тиску в надувне ущільнення 30 більш переважно здійснювати шляхом подачі тиску до камери 8. Це здійснюється, наприклад, подачею до камери через впускний отвір 34 робочого середовища. Отвором 36 в обоймі 22 камера 8 сполучається з порожниною 32, через яку робоче середовище потрапляє до надувного ущільнення 30. На закінчення необхідно відзначити, що надувне ущільнення 30 може бути надуте рідиною або газом, що знаходиться під тиском. За камерою 8, якщо дивитися в напрямку введення списа 12, в перегородці 10 корпуса 2 виконаний впускний отвір 38 для мастила. Через цей отвір мастило потрапляє до кільцеподібної порожнини 40, яка в осьовому напрямку обмежена з боку шахтної печі центральним ущільнювальним вузлом 14, а з протилежного боку обоймою 22 і яка в радіальному напрямку зсередини обмежена списом 12, а ззовні перегородкою 10. При цьому мастило служить як для змазування набивок, завдяки чому зменшується їх зношування при переміщенні списа, так і для нанесення на спис корозійнозахисної плівки. У напрямку введення списа перед ущільненням 16 передбачений впускний отвір 42 для "бар'єрного" газу. Через цей отвір 42 бар'єрний газ під високим тиском може вдуваться в кільцеподібну порожнину 44. Якщо тиск в порожнині 44 більше ніж тиск в шахтній печі, то завдяки цьому запобігається вихід з ша хтної печі шкідливих для здоров'я газів, наприклад, моноксиду вуглецю, в випадку можливого ви тікання через ущільнення 16. Центральний ущільнювальний вузол 14 показаний на фіг. 2 в збільшеному масштабі. Він складається з внутрішнього корпуса 46, одна торцева стінка якого повернута до шахтної печі, а інша в протилежну їй сторону, і кожна з торцевих сті нок обладнана отвором для введення списа 12. Цей внутрішній корпус розташований в середній камері 6 зовнішнього корпуса 2 таким чином, що він може переміщуватися перпендикулярно до центральної осі 24 ущільнювального пристою. Та ка свобода переміщування внутрішнього корпуса 46 в камері 6 корпуса 2 дозволяє, як це також властиво для обойм 20, 22, вільно центрувати внутрішній корпус 46 на спис 12, коли спис вводиться через ущільнювальний пристрій під кутом або зі зміщен ням осей. Обидві торцеві стінки внутрішнього корпуса 46 ущільнені в осьовому напрямку відносно перегородок 10 зовнішнього корпуса 2 кільцевими ущільненнями 48, кожне з яких розміщене в пазі, який виточений в торці коаксіально осі 24. Всередині корпуса 46 коаксіально з віссю 24 як з боку шахтної печі, так і з протилежної їй сторони розміщено по одній набивці 50, яка складається з двох ущільнювальних кілець. Ці набивки 50 більш прийнятно прилягають до відповідного торцю внутрішнього корпуса 46. Їх розміри вибрані таким чином, щоб во ни прилягали до списа 12 при введенні останнього до ущільнювального пристрою. Для додаткового підвищення герметичності ущільнення при введеному списі 12 в корпусі 46 передбачені два кільцевих поршня 52. Радіально зовнішня сторона цих кільцевих поршнів 52 переміщується по внутрішній стінці внутрішнього корпуса 46, а внутрішня сторона по направляючій втулці 54, яка розміщена коаксіально з віссю 24 ідіаметр напросвіт якої вибраний таким, щоб спис у втулці 54 мав певний радіальний зазор. Кожний з кільцевих поршнів радіально ущільнений відносно внутрішнього корпуса 46 і направляючої втулки 54 двома кільцевими ущільненнями 56, наприклад, круглими або прямокутними в перетині кільцями, завдяки чому між поршнями в осьовому напрямку утворюється герметична напорна камера 58. Для одночасного приведення до дії обох поршнів 52 в напорну камеру 58 подають тиск. Більш прийнятно це здійснювати подачею робочого середовища в ущільнену кільцевими ущільненнями 48 камеру 6 через впускний отвір 60. Камера 6 сполуче на з напорною камерою 58 отвором 62 в корпусі 46, через яке робоче середовище потрапляє до напорної камери 58. При цьому необхідно відзначити, що тиск в напорній камері 58 може створюватися шляхом подачі під тиском рідини або газу. Кільцеві поршні 52 можуть переміщува тися в осьовому напрямку, при цьому один з поршнів при приведенні його до дії натискає на набивку, яка прилягає до торцевої стін ки, повернутої до ша хтної печі, а інший поршень натискає на набивку, яка прилягає до торцевої стін ки з протилежної від шахтної печі сторони. Осьовий тиск, що створюється таким чином, притискає кожну з набивок 50 до відповідної торцевої стінки внутрішнього корпуса 46, спресовуючи їх в осьовому напрямку і одночасно розширюючи в радіальному напрямку. У результаті цього набивки більш щільно прилягають до списа 12, що тим самим підвищує герметичність всього пристрою. Для того щоб витягнути спис 12 з пристрою спочатку скидають надлишковий тиск в камері 6 і в напорній камері 58. Це призво дить до того, що дія тиску, яка створюється поршнями 52 на набивки 50, припиняється, а набивки 50 можуть знову розширитися в осьовому напрямку, в результаті чого частково знімається радіальне розширення. Всередині кожної набивки передбачений пружний елемент 64, концентричний з віссю 24 пристрою і повністю включений в набивку, що дозволяє набивкам 50 відновлювати свою початкову фор му. Цей пружний елемент 64, наприклад, сердечник з каучука, за відсутності тиску на поршень забезпечує у крайньому разі часткове зняття осьової деформації набивки. По цій причині набивка 50 прилягає до списа 12 менш щільно, що значно знижує опір тертя, а отже також і зношуван ня. Менше зношування в свою чергу означає більш довгий термін служби набивок 50, завдяки чому їх заміну ви конують істотно рідше. У напорній камері 58 між обома поршнями 52 при необхідності може бути передбачений пружний елемент 66, наприклад, показана на фіг. З спіральна пружина, що забезпечує певний попередній натяг набивок і завдяки цьому певну герметичність. Під дією цієї пружини 66 поршні з певним зусиллям притискаються до набивок навіть в тому ви падку, коли в напорній камері 58 буде від 5 40667 сутній тиск. Слід відзначити, що пружна сила пружини 66 повинна бути менше пружної сили пружних елементів 64 в набивках 50, оскільки в іншому випадку пружні елементи не могли б зняти (навіть частково) дефор мацію набивок. На фіг. 4 зображений ще один варіант виконання ущільнювального вузла 14. У цьому варіанті ущільнення напорної камери 58 здійснюється без застосування кільцевих ущільнень 56. Замість цього вся внутрішня порожнина напорної камери 58 утворена пружним ущільненням 68, яке затиснуте вставкою 70 у внутрішньому корпусі 46. До ущільнення 68 аналогічно попереднім прикладам виконання подається тиск. Оскільки ущільнення 68 радіально відносно напрямку осі 24 спирається на направляючу втулку 54, його розширення відбувається в осьовому напрямку, завдяки чому обидва поршня 52 приводяться до дії також одночасно. На фіг. 5 показаний ще один варіант виконання ущільнювального вузла 14. У цьому варіанті обидва поршня 52 приводяться до дії тільки одним пружним елементом 72. Останній більш прийнятно є спіральною пружиною, яка попередньо стиснута з та ким зусиллям, якого достатньо для стиску в осьовому напрямку набивок 50 поршнями 52. Завдяки цьому ущільнювальний вузол автоматично компенсує коливання поперечного перетину списа. Ще один варіант з зовнішнім регулюванням представлений на фіг. 6. При цьому обидва поршня 52 приводяться до дії клиноподібними елементами 74, розташованими між обома поршнями 52 таким чином, що при їх радіальному переміщенні по напрямку до осі вони розсувають обидва поршня 52 в осьовому напрямку. Радіально з зовнішньої сторони виконуючі елементи 74 мають ділянку 76 із взаємно паралельними боковими поверхнями. Цими боковими поверхнями елементи 74 ковзають в направляючому отворі 78 у внутрішньому корпусі 46, причому відносно означеного отвору вони ущільнені м'якими ущільненнями 80. Клиноподібні елементи 74 приводяться до дії шля хом подання тиску до камери 6 через впускний отвір 60. Надлишковий тиск в камері, що збільшуєть ся впливаючи на зовнішню торцеву по верхню клиноподібних елементів 74, створює зусилля, яке діє на них в напрямку радіально всередину. При скиданні надлишкового тиску з камери 6 пружні елементи 82 знову переміщують елементи 74 в напрямку радіально назовні. Ці пружні елементи 82 більш прийнятно є спіральною пружиною, яка з радіально внутрішньої сторони спирається на нап равляючу втулку 54, а з радіально зовнішньої сторони натискає на внутрішню поверхню виконуючого елемента 74. На направляючих отворах 78 зовні передбачені упори 84, призначення яких полягає в тому, щоб за відсутності тиску в камері 6 перешкоджати виштовхуванню виконуючих елементів 74 пружиною 82 радіально назовні з направляючих отворів 78. Виходячи з варіанту ви конання ущільнювального вуз ла за фіг. 6 може бути реалізований ще один варіант, який автоматично компенсує зміни поперечного перетину списа. Цей варіант зображений на фіг. 7. Приведення до дії клиноподібних елементів 74 здійснюється в цьому випадку не шляхом подачі тиску до камери 6, а пружним елементом 86, розташова ним зовні навколо клиноподібних виконуючих елементів 74. Цим пружним елементом 86 може бути, наприклад, пружинне кільце або кільце з еластичної пластмаси, яке з попереднім натяганням вставлене в кільцеподібний паз 88, виконаний коаксіально до осі на ділянках 76 виконуючих елементів 74 радіально всередину від зовнішньої бокової поверхні. Слід відзначити, що в цьому варіанті ви конання відпадає необхідність у м'яких ущільненнях 80, так само як і в впускному отворі 60. На фіг. 8 показаний поперечний переріз ущільнювального пристрою з введеним списом 12 площиною А-А' за фі г. 1, перпендикулярної осі. На цьому кресленні видно, що спис 12, а завдяки цьому і отвір для його введення в цьому випадку мають відмінний від круглого поперечний перетин. Однак цей варіант є лише одним з можливих варіантів виконання; очевидно, що поперечний перетин списа може бути також круглим. У центрі пристрою знаходить ся спис 12, який введений через наскрізний отвір 90 у внутрішньому корпусі 46 таким чином, що між списом 12 і внутрішнім корпусом 46 є певний зазор. У зовнішній зоні прилада згідно фіг. 8 видна камера 6, яка всередині обмежена внутрішнім корпусом 46, а зовні - зовнішнім корпусом 2. Верхня частина внутрішньої поверхні наскрізного отвору 90 покрита матеріалом 92, який має особливо гарні анти фрикційні власти вості. Цей матеріал 92, яким покриті також і верхні ділянки внутрішніх поверхонь обойм 20, 22, знижує тертя обойм 20 і 22, відповідно ущільнювального вуз ла 14 по спису, і завдяки цьому запобігає швидкому зношуванню ділянок, які при центруванні обойм 20 і 22, відповідно ущільненого вузла 14 на спис 12, прилягають до нього і виконують зворотньо-поступальні рухи, ковзаючи по ньому. 6 40667 Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг 3 Фіг. 4 Фіг. 5 7 40667 Фіг. 6 Фіг. 7 Фіг. 8 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 8
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for sealing the lance in the hole while introducing thereof into the container being under pressure
Автори англійськоюAndonov Radomir, Lonardi Emile
Назва патенту російськоюУстройство для уплотнения копья в отверстии при его введении в емкость, которая находится под давлением
Автори російськоюАндонов Радомир, Лонарди Эмиль
МПК / Мітки
МПК: C21B 7/24, F27D 3/16, F16J 15/46
Мітки: ущільнення, яка, тиском, ємності, знаходиться, отворі, введенні, пристрій, списа
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-40667-pristrijj-dlya-ushhilnennya-spisa-v-otvori-pri-jjogo-vvedenni-do-ehmnosti-yaka-znakhoditsya-pid-tiskom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для ущільнення списа в отворі при його введенні до ємності, яка знаходиться під тиском</a>
Попередній патент: Роторний двигун внутрішнього згоряння
Наступний патент: Кімнатний обігрівач електроламповий
Випадковий патент: Комбайн, механізм повторного обмолоту для комбайна та спосіб вибіркового повторного обмолоту недомолоту у комбайні