Маслосъемный узел уплотнительного устройства высокого давления компрессора

Область техники.
Заявляемое техническое решение относится к компрессоростроению и может использоваться для удаления масляной пленки с цилиндрической поверхности штока для предотвращения попадания его на кольца уплотнительного устройства, а также в рабочую полость цилиндра.
Уровень техники.
Известна группа уплотнительных устройств (патент РФ №144942 на полезную модель, МПК F16J 5/26, 2014 [1], патент РФ №2561960 на изобретение, МПК F16J 15/00, F04D 29/08, 2015 [2], патент РФ №144565 на полезную модель, МПК F16J 15/00, 2014 [3]), у которых маслосъемными кольцами являются уплотнительные кольца фланца. Уплотнительная камера фланца содержит соединенные между собой на штифт два уплотнительных кольца - замыкающее и уплотняющее. Эти кольца поджимаются кольцом упорным, которое установлено на два винта и четыре точечные пружины. Замыкающее кольцо состоит из разрезанного на три сегмента графитофторопластового кольца, стянутого кольцом-пружиной. Уплотняющее кольцо также графитофторопластовое, разрезанное на сегменты: внутренняя и наружная часть, и стянуто кольцом-пружиной.
Известен маслосниматель (авторское свидетельство СССР №418674 на изобретение, МПК F16N 31/02, 1974 [4]), содержащий маслосъемные кольца. Кольца подпружинены пружинами и оснащены пазами (канавками) для отвода масла. На внутренней поверхности колец выполнена острая кромка. Кольца размещены в корпусе. Сверху корпус закрывается крышкой, имеющий полость для сбора масла и отверстия для его отвода. Снизу к корпусу жестко крепится козырек.
Известна группа маслоснимателей с плавающим отражателем (патент РФ №138514 на полезную модель, МПК F16N 31/02, 2014 [5], патент РФ №2575544 на изобретение, МПК F16N 31/02, 2016 [6]). Каждый из упомянутых маслоснимателей содержит оснащенные сливными отверстиями крышку и корпус, на котором закреплен отражатель и в котором размещаются стянутые браслетными пружинами разрезанные маслосъемные кольца. Маслосъемные кольца выполнены разрезными на три сегмента по 120 градусов и собраны на пружину. Кроме того, кольца дополнительно зафиксированы штифтом.
Известно маслосъемное устройство компрессора (патент РФ №143452 на полезную модель, МПК F16J 15/56, 2014 [7]), содержащее первый корпус и размещенную в нем маслосъемную камеру, содержащую, по крайней мере, два маслосъемных кольца, каждое из которых
- выполнено разрезанным на отдельные части, стянутые браслетной пружиной;
- содержит радиальные канавки, расположенные на торцовых плоскостях. При этом маслосъемные кольца зафиксированы между собой штифтом.
Указанный аналог [7] является по совокупности существенных признаков наиболее близким аналогом того же назначения к заявляемому техническому решению. Поэтому он принят в качестве прототипа.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении технического решения является попадание масла в полость цилиндра. При использовании аналогов [1-3] форма уплотнительных колец не позволяет эффективно снимать масло с поверхности штока и отводить масло из фланца. При использовании аналога [4] сплошные маслосъемные кольца при высоких температурах и высоком давлении быстро изнашиваются и теряют свои маслосъемные свойства. Это приводит к попаданию масла в полость цилиндра. У аналогов [5-7] неизвестно направление заостренных кромок. В случае установки колец заостренными кромками в сторону цилиндра необходим дополнительный отвод снятого со штока масла.
Раскрытие сущности технического решения.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является уменьшение количества масла, попадающего в полость цилиндра поршневого компрессора.
Сущность заявленного технического решения состоит в том, что маслосъемный узел содержит по крайней мере два маслосъемных кольца, каждое из которых стянуто браслетной пружиной и на его торцовых поверхностях выполнены маслоотводящие канавки. При этом на внутренней поверхности каждого маслосъемного кольца выполнена острая маслосъемная кромка. При этом каждое кольцо выполнено разрезанным на сегменты, причем маслосъемные кольца зафиксированы между собой штифтом. Кроме того, маслосъемные кольца установлены таким образом, что перекрывают друг у друга зазоры между сегментами. Отличается тем, что
- обратная сторона маслосъемной кромки выполнена пологой;
- острие маслосъемной кромки направлено на встречу поступлению масла.
Вышеуказанная сущность является совокупностью существенных признаков заявленного технического решения, обеспечивающих достижение заявленного технического результата «уменьшение количества масла, попадающего в полость цилиндра поршневого компрессора».
Автором заявленного технического решения изготовлен опытный образец этого решения, испытания которого подтвердили достижение технического результата.
Краткое описание чертежей.
На фигуре 1 показано маслосъемное кольцо, фронтальный вид, на фигуре 2 и фигуре 3 - маслосъемное кольцо, вид сбоку. На фигуре 4 показана пара маслосъемных колец в разрезе.
Осуществление технического решения.
Маслосъемные кольца (1) (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 4) изготавливаются разрезанными на сегменты (2) (фиг. 1). Это позволяет в значительной мере уравновесить силы, действующие на кольцо. Уравновешивание сил позволит снизить величину износа маслосъемных колец (1), что в свою очередь повысит их срок службы. Браслетные пружины (3) стягивают сегменты (2) маслосъемных колец (1). При установке маслосъемных колец (1) на шток, между сегментами (2) маслосъемного кольца (1) появляются зазоры. Во избежание проникновения масла сквозь зазоры, маслосъемные кольца (1) устанавливаются парами таким образом, чтобы перекрывать у друг друга зазоры между сегментами (2). На торцовой поверхности, на сторонах сопряжения, маслосъемных колец (1) выполнены глухие отверстия (4), в которых установлены штифты (5) (фиг. 4), предотвращающие смещение маслосъемных колец (1) друг относительно друга.
На внутренней поверхности маслосъемных колец (1) выполнена маслосъемная кромка (6) (фиг. 3). Острие маслосъемной кромки (6) направлено на встречу поступлению масла. Для того, чтобы возможно проникшее масло проходило обратно без проблем, обратная сторона маслосъемной кромки (6) выполнена пологой.
На торцовых поверхностях маслосъемных колец (1) выполнены маслоотводящие канавки (7).
Реализация заявляемого технического решения не ограничивается приведенными выше примерами.
Описание работы.
Маслосъемные кольца (1) устанавливают в полости фланца уплотнительного устройства и закрывают крышкой со специальными отверстиями в нижней части, для свободного слива масла.
Маслоотводящие канавки (7) выполняют радиальным фрезерованием.
При движении штока в сторону маслосъемных колец (1), маслосъемное кольцо (1), стоящее первым, удаляет основную часть масляной пленки, а другое - остатки, проникшие через зазоры первого маслосъемного кольца (1). Удаленное с поверхности штока масло по маслоотводящим канавкам (7) маслосъемных колец (1) стекает обратно.
Промышленная применимость.
Заявляемое техническое решение реализовано с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлено на любом промышленном предприятии и найдет широкое применение в компрессоростроении.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1. Ворошилов И.В. Сальник газовых компрессоров - патент РФ на полезную модель №144942 от 10.09.2014 г.
2. Ворошилов И.В. Сальник для газовых компрессоров - патент РФ на изобретение №2561960 от 27.02.2015 г.
3. Ворошилов И.В. Сальник газовых компрессоров - патент РФ на полезную модель №144565 от 27.08.2014 г.
4. Розенберг М.А., Городецкий Н.А., Дементиевский Ю.В. Маслосниматель - авторское свидетельство №418674 от 05.03.1974 г.
5. Ворошилов И.В. Маслосниматель с плавающим отражателем - патент РФ на полезную модель №138514 от 20.03.2014 г.
6. Ворошилов И.В. Маслосниматель с плавающим отражателем - патент РФ на изобретение №2575544 от 20.02.2016 г.
7. Ворошилов И.В. Маслосъемное устройство компрессора - патент РФ на полезную модель №143452 от 20.07.2014 г.