САЛЬНИКОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ С ВНУТРЕННИМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ НАЖИМНОГО ФЛАНЦА

Полезная модель относится к области сальниковых уплотнений и может быть использована в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Известно сальниковое уплотнение с мягкой набивкой (Гуревич Д.Ф. Основы расчета трубопроводной арматуры. Машиздат. 1962 год, стр. 124-126, фиг. 53), состоящее из цилиндрической сальниковой камеры с дном, в которую помещена набивка, охватывающая цилиндрическую поверхность штока и поджимаемая сверху крышкой сальника.
К недостаткам известной конструкции следует отнести неравномерную эпюру радиального давления (перпендикулярно к цилиндрической поверхности штока), что снижает надежность уплотнения и повышает размеры деталей, фиксирующих положение крышки сальника.
Известно сальниковое уплотнение с мягкой набивкой (Патент на изобретение RU 2020339 С1; МПК F16J 15/18), состоящее из цилиндрической сальниковой камеры с дном, в которую помещена набивка, охватывающая цилиндрическую поверхность штока и поджимаемая сверху подвижной нажимной крышкой, которая содержит съемное дно и дополнительный пакет набивки. Между набивками расположено фонарное кольцо с питающим каналом. Нажимная крышка установлена с возможностью осевой ориентации относительно корпуса и соединена с ним механизмом осевого перемещения.
Данная конструкция позволяет увеличить диапазон давлений уплотняемой рабочей среды, но имеет те же недостатки, что и первая конструкция, кроме того, удлиненный участок вала повышает материалоемкость сальникового уплотнения, а сама конструкция вызывает необходимость изготовления составляющих ее деталей с повышенной точностью.
Известно сальниковое уплотнение (Голубев А.И., Гафт Я.З. Исследование модифицированной конструкции сальникового уплотнения // Вестник машиностроения, 1979, №2, с. 36-38, прототип), содержащее уплотняемый вал, мягкую сальниковую набивку, крышку сальника, соединенную крепежными шпильками с крышкой аппарата, нажимной фланец, нажимные шпильки, опорные втулки, которые обеспечивают требуемый участок резьбы крепежных шпилек для догрузки сальника в результате износа набивки в процессе его работы, сальниковую камеру, по торцевой поверхности сопрягаемую с крышкой сальника, размещенную вместе с нажимным фланцем, нажимными шпильками и сальником во внутренней полости аппарата, уплотнительную прокладку для герметизации сопрягаемых поверхностей крышки сальника и крышки аппарата, а также уплотнительные кольца для герметизации внешнего периметра отверстий для прохода нажимных шпилек.
Данная конструкция позволяет использовать осевую силу давления рабочей среды для повышения герметичности сальникового уплотнения, выравнивания и снижая нагрузки на сальник. Недостатком данной конструкции является отсутствие уплотнения сопрягаемых поверхностей сальниковой камеры и крышки сальника, а также невысокая герметичность внешнего периметра отверстий для прохода нажимных шпилек.
Целью полезной модели является повышение герметичности конструкции сальникового уплотнения за счет сокращения зон утечек и изменения конструкции уплотнения внешнего периметра отверстий для прохода нажимных шпилек, а также уменьшение ее материалоемкости за счет уменьшения нагрузки на крепежные шпильки.
Поставленная цель достигается тем, что сальниковая камера выполнена за одно целое с крышкой сальника, а нажимные шпильки расположены по среднему диаметру уплотнительной прокладки, расположенной между сопрягаемыми поверхностями крышки сальника и крышки аппарата, уменьшенному до диаметра расположения нажимных шпилек.
Благодаря такой конструкции сальникового уплотнения утечка в сопряжении сальниковой камеры и крышки сальника отсутствует, т.к. нет самого сопряжения этих деталей. Герметизация сопрягаемых поверхностей крышки сальника и крышки аппарата объединена с герметизацией внешнего периметра отверстий для прохода нажимных шпилек и обеспечивается одной уплотнительной прокладкой и крепежными шпильками. Кроме того, из-за уменьшения среднего диаметра уплотнительной прокладки, уменьшается нагрузка на крепежные шпильки и соответственно материалоемкость сальникового уплотнения.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлено сальниковое уплотнение с внутренним расположением нажимного фланца, которое состоит из уплотняемого вала 1, мягкой сальниковой набивки 2, крышки сальника 3, соединенной крепежными шпильками 4 с крышкой аппарата 5, нажимного фланца 6, нажимных шпилек 7, уплотнительной прокладки 8, опорных втулок 9, обеспечивающих требуемый участок резьбы для догрузки сальника в результате износа набивки в процессе его работы и сальниковой камеры 10, размещенной вместе с нажимным фланцем 6, нажимными шпильками 7 и мягкой сальниковой набивкой 2 во внутренней полости аппарата.
В представленной конструкции сальникового уплотнения крышка сальника 3 объединена с сальниковой камерой 10. Расположение нажимных шпилек по среднему диаметру уплотнительной прокладки, уменьшенному до диаметра расположения нажимных шпилек, позволяет герметизировать сопрягаемые поверхности крышки сальника 3 и крышки аппарата 5, а также внешний периметр отверстий для прохода нажимных шпилек 7 одновременно. В результате повышается герметичность сальникового уплотнения за счет сокращения зон утечек и изменения конструкции уплотнения внешнего периметра отверстий для прохода нажимных шпилек, а также уменьшается ее материалоемкости за счет уменьшения нагрузки на крепежные шпильки из-за уменьшения среднего диаметра уплотнительной прокладки по сравнению с прототипом.
При сборке сальникового уплотнения с внутренним расположением нажимного фланца сначала затягивают нажимные шпильки 7, обеспечивая необходимое усилие на мягкую сальниковую набивку 2, и потом крепежные шпильки 4, обеспечивая герметичность сопрягаемых поверхностей крышки сальника 3 и крышки аппарата 5, а также внешнего периметра отверстий для прохода нажимных шпилек 7.
Предлагаемая конструкция позволяет повысить герметичность сальникового уплотнения, являющегося составным узлом аппарата, упростить процесс его сборки-разборки, уменьшить нагрузки на сальник и его материалоемкость.