НАБИВКА

Заявляемая полезная модель относится к пропитанным полимерными материалами мягким набивкам, предназначенным для эксплуатации в сальниках с аксиальным натяжением.
Аналогом заявляемой полезной модели является набивка, включающая пропитанное полимером волокнистое основание, при этом поверхность набивки выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, где впадины составляют менее 50% уплотняющей поверхности набивки (см. патент РФ №2132502, МПК F16J 15/20, 1999). Существенные признаки аналога «пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность, выступы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является возможность увеличенного износа сальника при эксплуатационных аксиальных натяжениях, что приводит к преждевременной потере сальником уплотняющей способности.
Аналогом заявляемой полезной модели является набивка, включающая пропитанное полимером волокнистое основание, при этом поверхность набивки выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, где глубина впадин составляет не менее 30% их ширины (см. патент РФ №2155284, МПК F16J 15/20, 2000). Существенные признаки прототипа «пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность, выступы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является необходимость значительного аксиального натяжения для обеспечения уплотняющей способности набивки, что способствует увеличенному износу сальника и преждевременной потере уплотняющей способности.
Аналогом заявляемой полезной модели является волокнистая набивка, включающая пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность набивки выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, где впадины составляют не менее 50% уплотняющей поверхности набивки (см. патент РФ №2132501, МПК F16J 15/20, 1999). Существенные признаки аналога «пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность, выступы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является необходимость значительного аксиального натяжения для обеспечения уплотняющей способности набивки, что способствует повышенному износу сальника, приводящему к потере сальником уплотняющей способности.
Аналогом заявляемой полезной модели является набивка, включающая пропитанное полимером волокнистое основание и имеющая поверхность в виде чередующихся выступов и впадин, выполненная с мягкостью, обеспечивающей полное заполнение сальниковой камеры за счет свободной деформации набивки при эксплуатационном натяжении (см. патент РФ №2229645, МПК F16J 15/18, 2004 г.). Существенные признаки аналога «пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность, выступы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является значительная усадочная способность набивки, что снижает срок эксплуатации уплотнительного узла и требует частых затяжек сальника во время эксплуатации, в результате чего ухудшаются эксплуатационные характеристики набивки.
Прототипом заявляемой полезной модели является набивка, включающая пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность набивки снабжена выступами, при этом выступы выполнены с мягкостью большей, чем мягкость остальной части набивки (см. патент РФ №2369792, МПК F16J 15/20, 2009 г.). Существенные признаки прототипа «пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность, выступы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком прототипа является снижение уплотнительной способности набивки в результате наличия на ее уплотняющей поверхности более мягких (по сравнению с остальными частями набивки) элементов, что может привести к снижению допустимых эксплуатационных давлений из-за протечек уплотняемой среды.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является улучшение эксплуатационных характеристик набивки за счет повышения уплотнительной способности набивки путем повышения жесткости ее уплотнительной поверхности.
Для достижения указанного технического результата в набивке, включающей пропитанное полимером волокнистое основание и снабженную выступами поверхность, выступы выполнены с жесткостью большей, чем жесткость остальной части набивки.
Существенные признаки заявляемого изобретения «выступы выполнены с жесткостью большей, чем жесткость остальной части набивки» являются отличительными от признаков прототипа.
Набивка представляет собой волокнистое основание (каркас), которое может иметь различное конструктивное исполнение и различную форму поперечного сечения (квадратную, прямоугольную, круглую и др.). Обычно используются каркасы крученые, плетеные, скатанные, дублированные, формованные, прессованные и др. В качестве волокон для волокнистого основания могут использоваться хлопчатобумажные, асбестовые, стеклянные, углеродные, полиарамидные и др. волокна. Набивка содержит полимерный пропитывающий материал (смолы, пластмассы, резины и др. полимеры). Набивка также может содержать дополнительно вводимые материалы (проволоку, шнуры, пружины, пластины, трубки и др.). Уплотняющая поверхность набивки снабжена выступами, образованными нитями каркаса набивки и полимером пропитки. Жесткость нитей, меньше жесткости полимера, которым пропитан каркас набивки (то есть каркас набивки обладает большей податливостью, чем полимер пропитки). При этом выступы содержат большее количество полимера пропитки, чем центральная часть набивки, то есть соотношение полимер-нить в выступах больше, чем в центральной части набивки.
3
3
Конкретным примером заявляемой набивки является набивка углеродная, изготовленная из нитей термостабилизированного полиакрилонитрила и пропитанная фторопластовой суспензией. Плотность углеродных нитей 1,7÷1,9 г/см; плотность фторопласта 2,1÷2,2 г/см. Содержание фторопласта в выступах больше, чем содержание фторопласта в центральной части набивки, от 2 до 23%. В результате жесткость выступов больше, чем жесткость центральной части набивки.
Изготавливаться заявляемая набивка может известными методами, например, навивкой или плетением из пропитанных волокнистых нитей. При этом необходимые характеристики поверхности набивки могут обеспечиваться, например, дополнительным сжатием (каландрованием) набивки, вследствие чего часть полимера выдавливается к поверхности набивки. В результате содержание полимера в выступах на поверхности набивки выше, чем в центральной части набивки.
Изготовление набивки с заявляемыми характеристиками выступов на уплотняющей поверхности набивки способствует полному заполнению сальниковой камеры за счет деформации выступов при эксплуатационном аксиальном натяжении. При этом обеспечивается большая плотность и жесткость уплотнительной поверхности набивки по сравнению с ее центральной частью. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики набивки за счет возможности повышения эксплуатационных аксиальных натяжений и, соответственно, возможности повышения рабочего давления уплотняемой среды, поскольку уменьшается возможность протечек уплотняемой среды.