11.03.2019
219.016.d708

УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ВАЛА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области уплотнительной техники и может быть использовано для уплотнения валов центробежных насосов, в частности водяных насосов дизелей тепловозов. Уплотнительный узел вала центробежного насоса включает корпус, втулку, установленную на вал насоса, опорный и нажимной элементы, размещенные в расточке корпуса и охватывающее втулку сальниковое уплотнение. Сальниковое уплотнение содержит: замыкающие кольца, выполненные из плетеной набивки из нитей терморасширенного графита и экспандированного фторопласта; теплоотводящие кольца, выполненные из чередующихся слоев терморасширенного графита и металлической фольги, расположенных перпендикулярно оси кольца; уплотнительные кольца, выполненные, из слоев терморасширенного графита, расположенных параллельно оси кольца. Техническим результатом является повышение герметичности уплотнения насоса. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области уплотнительной техники и может быть использовано для уплотнения валов центробежных насосов, в частности водяных насосов дизелей тепловозов.

Известен уплотнительный узел вала центробежного насоса, содержащий расположенные в корпусе опорное кольцо и уплотнение в виде пакета нечетного количества чередующихся колец, охватывающих уплотняемый элемент и поджатых грундбуксой к опорному кольцу, причем каждое нечетное кольцо выполнено из полимерного материала с твердостью по Бринеллю 20-70 МПа, а каждое четкое кольцо выполнено из углеродонаполненного полиамида 66 с твердостью по Бринеллю 160-250 МПа, при этом между грундбуксой и пакетом колец установлено прижимное кольцо и все упомянутые кольца установлены с натягом относительно корпуса и уплотняемого элемента (см. RU 2047030).

Наиболее близкий уплотнительный узел раскрыт в патенте RU 2016248. Данный узел содержит корпус, резьбовую втулку, установленную на вал насоса, опорный и нажимной элементы, размещенные в расточке корпуса и охватывающее втулку, сальниковое уплотнение, размещенное в расточке корпуса между опорным и нажимным элементами.

К недостаткам обоих технических решений относится то, что материалы, использующиеся в сальниковых уплотнениях, не обеспечивают надежного уплотнения вала насоса - протечки при использовании известных сальниковых уплотнений составляют 60 капель в минуту. Если учесть, что в водяных насосах дизелей тепловозов в качестве рабочей среды используется дистиллированная вода с дорогостоящими присадками, то экономические потери оказываются очень чувствительными.

Задачей изобретения является устранение прокалывания центробежных насосов.

Поставленная задача решается тем, что в уплотнительном узле вала центробежного насоса, включающем корпус, втулку, установленную на вал насоса, опорный и нажимной элементы, размещенные в расточке корпуса, и охватывающее втулку сальниковое уплотнение, размещенное в расточке корпуса между опорным и нажимным элементами, сальниковое уплотнение выполнено в виде комплекта колец, содержащего замыкающее кольцо, примыкающее к опорному элементу, выполненное из плетеной набивки из нитей терморасширенного графита и экспандированного фторопласта, по меньшей мере, два теплоотводящих кольца, выполненных из чередующихся слоев терморасширенного графита и металлической фольги, расположенных перпендикулярно оси кольца, и, по меньшей мере, одно уплотнительное кольцо, расположенное между теплоотводящими кольцами и выполненное из слоев терморасширенного графита, расположенных параллельно оси кольца.

В частных воплощениях изобретения поставленная задача решается тем, что узел может содержать дополнительное замыкающее кольцо, установленное между нажимным элементом и теплоотводящим кольцом.

Целесообразно, чтобы опорный элемент был выполнен в виде металлического кольца

В некоторых воплощениях изобретения данное металлическое кольцо может быть выполнено со скошенной верхней поверхностью.

Нажимной элемент может быть выполнен в виде грундбуксы, а втулка может быть выполнена из стали с нанесенным на нее диффузионным износостойким покрытием.

На фиг.1 приведена общая схема уплотнительного узла.

На фиг.2 приведена схема сальникового уплотнения.

На фиг 3 приведен разрез теплоотводящего кольца с расположением слоев перпендикулярно оси кольца.

На фиг.4 приведен разрез уплотнительного кольца с расположением слоев параллельно оси кольца.

Уплотнительный узел включает корпус 1 и вал 2. На валу установлена втулка 3. Втулка 3 может быть выполнена из стали Ст20 и подвергнута цементации или хромированию.

В корпусе 1 выполнена расточка, образующая совместно с втулкой 3 сальниковую камеру, в которой последовательно установлены опорный элемент 4, замыкающие элементы 5, теплоотводящие кольца 6, уплотнительные кольца 7 и грундбукса 8. Грундбукса снабжена затягивающей шпилькой 9.

В зависимости от того, устанавливается ли уплотнительный узел в новый насос или в уже эксплуатирующийся насос, используют разные виды опорных 4 и нажимных 8 элементов. Для новых насосов целесообразно использовать опорный элемент 4 в виде металлического кольца с параллельными торцевыми поверхностями (см. фиг.2). Соответственно, торцевые поверхности грундбуксы 8 также выполняются перпендикулярно поверхности вала.

Если же уплотнительный узел устанавливается на уже эксплуатировавшийся насос, то используют опорный элемент 4 в виде металлического кольца со скошенной верхней поверхностью, соответственно с откосом выполняют ответную часть расточки и торцевую поверхность грундбуксы 8.

Замыкающие кольца 5 выполняют из плетеной сальниковой набивки на основе терморасширенного графита ГРАФЛЕКС НУ 1140 GFO (из нитей материала ГРАФЛЕКС, армированных ХБ нитью, с угловой оплеткой из экспандированного графитонаполненного фторопласта с силиконовой пропиткой). Набивку плотно наматывают на вспомогательную втулку с диаметром, равным диаметру сальниковой втулки, и разрезают на кольца. Разрез выполняют под прямым углом к плоскости реза.

Использование плетеной набивки, содержащей нити терморасширенного графита и экспандированного фторопласта, например политетрафторэтилена, исключает выдавливание и вынос уплотнительного материала.

Теплоотводящие кольца 6, выполненные из чередующихся слоев терморасширенного графита 10 и металлической фольги 11, расположенных перпендикулярно оси кольца (см. фиг.3), позволяют обеспечить эффективный отвод тепла как за счет высокой теплопроводности, так и за счет высокой эффективности дросселирования рабочего давления и выравнивания удельной нагрузки по длине сальника. В качестве теплоотводящих колец используют сальниковые кольца марки КГН С по техническим условиям ТУ 5728-013-13267785-99.

Выполнение уплотнительных колец 7 со слоями терморасширенного графита, расположенными параллельно оси кольца (см. фиг.4) обеспечивает возможность выбирать зазоры при легком обжатии грундбуксой 8 в течение длительного времени (до 4 лет и более). В качестве уплотнительных колец используют сальниковые кольца марки КГН В по техническим условиям ТУ 5728-013-13267785-99.

Заявленное расположение колец, чередование графитовых слоев в кольцах параллельно оси колец и перпендикулярно ей позволяют добиться уникальной уплотняющей способности за счет существующей анизотропии свойств графитовой фольги на основе терморасширенного графита.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Втулка 3 устанавливается на вал 2, после чего вал 2 запрессовывается в ступицу водяного насоса. В сальниковую камеру, образованную втулкой 3 и расточкой, в корпусе 1 последовательно устанавливаются: опорное подсальниковое кольцо 4, замыкающее кольцо 5, теплоотводящее кольцо 6, уплотнительные кольца 7 (одно, как на фиг.1, или два, как на фиг.2), теплоотводящее кольцо 6 (при необходимости), замыкающее кольцо 5 и грундбукса 8. Грундбукса 8 затягивается шпилькой 9 и надежно поджимает сальниковое уплотнение.

Уплотнительный узел в соответствии с изобретением обеспечивает надежную безремонтную эксплуатацию насоса в течение 2-4 лет эксплуатации в режиме «без прокапывания» при температуре среды не более 130°С и массовой доле механических примесей не более 1%, что достигается заявленным определенным сочетанием колец из терморасширенного графита.

Достигается экономия за год 7 тонн дорогостоящей дистиллированной воды с присадками на каждом тепловозе.

1.Уплотнительныйузелвалацентробежногонасоса,включающийкорпус,втулку,установленнуюнавалнасоса,опорныйинажимнойэлементы,размещенныеврасточкекорпуса,иохватывающеевтулкусальниковоеуплотнение,размещенноеврасточкекорпусамеждуопорныминажимнымэлементами,отличающийсятем,чтосальниковоеуплотнениевыполненоввидекомплектаколец,содержащегозамыкающеекольцо,примыкающеекопорномуэлементу,выполненноеизплетенойнабивкиизнитейтерморасширенногографитаиэкспандированногофторопласта,поменьшеймере,дватеплоотводящихкольца,выполненныхизчередующихсяслоевтерморасширенногографитаиметаллическойфольги,расположенныхперпендикулярноосикольца,и,поменьшеймере,одноуплотнительноекольцо,расположенноемеждутеплоотводящимикольцамиивыполненноеизслоевтерморасширенногографита,расположенныхпараллельноосикольца.12.Узелпоп.1,отличающийсятем,чтосодержитдополнительноезамыкающеекольцо,установленноемеждунажимнымэлементомитеплоотводящимкольцом.23.Узелпоп.1,отличающийсятем,чтоопорныйэлементвыполненввидеметаллическогокольца.34.Узелпоп.3,отличающийсятем,чтометаллическоекольцовыполненососкошеннойверхнейповерхностью.45.Узелпоп.1,отличающийсятем,чтонажимнойэлементвыполненввидегрундбуксы.56.Узелпоп.1,отличающийсятем,чтовтулкавыполненаизсталиснанесеннымнанеедиффузионнымизносостойкимпокрытием.6
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 16.
27.08.2013
№216.012.64e2

Способ изготовления сальникового кольца, сальниковое кольцо и сальниковое уплотнение

Изобретение относится к области уплотнительной техники и может быть использовано для изготовления уплотнительных элементов, предотвращающих утечку рабочей среды через зазоры в подвижных и статических сопряжениях, в частности, может быть использовано в запорной аппаратуре. Способ изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491463
Дата охранного документа: 27.08.2013
20.09.2013
№216.012.6caa

Фитинговое соединение

Изобретение относится к машиностроению, в частности к трубопроводной арматуре, и может быть использовано для соединения труб между собой и соединения трубами агрегатов и элементов гидропривода при выполнении трубопроводной разводки, а также для герметичного перекрытия трубопровода. Фитинговое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493469
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.12.2013
№216.012.915e

Манжетное уплотнение

Изобретение относится к области уплотнительной техники, в частности к узлам уплотнения механизмов для герметизации кольцевого зазора между цилиндром и поршнем в устройствах, работающих в условиях возвратно-поступательного движения. Манжетное уплотнение выполнено в виде кольца, имеющего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502907
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.9160

Шаровой кран

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к узлам уплотнения подвижных соединений, а именно к шаровым кранам с уплотняющими седлами из материала с низким модулем упругости, например из терморасширенного графита, и предназначено для надежного перекрытия и/или регулирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502909
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.08.2014
№216.012.e920

Способ изготовления низкоплотных материалов и низкоплотный материал

Изобретение может быть использовано при получении изделий, работающих в области высоких температур. Сначала получают частицы терморасширенного графита нагревом частиц гидролизованного нитрата графита с удельной энергией нагрева, равной или превышающей 4,7 кДж/г в атмосфере продуктов сгорания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525488
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.01.2015
№216.013.1a71

Манжетное уплотнение

Изобретение относится к машиностроению, в частности к узлам уплотнения механизмов для герметизации кольцевого зазора между корпусом и штоком в процессе эксплуатации при высоких рабочих температурах (выше 200°C). Манжетное уплотнение содержит втулку с Г-образным поперечным сечением, которая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538197
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.09.2015
№216.013.7ff5

Способ получения сорбента на основе термически расширенного графита и сорбент

Изобретение относится к области неорганической химии, в частности к получению сорбентов на основе терморасширенного графита. Способ получения сорбента на основе термически расширенного графита, модифицированного железосодержащими фазами с ферримагнитными свойствами, включает следующие стадии:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564354
Дата охранного документа: 27.09.2015
11.03.2019
№219.016.da6e

Пропиточный состав для огне- и биозащиты древесины и материалов на ее основе

Изобретение относится к области защиты древесины и материалов на ее основе от возгорания и биоповреждений. Описан пропиточный состав для огне- и биозащиты древесины и материалов на ее основе, содержащий 24,0-32,0 мас.% фосфористой кислоты, 20,0-27,0 мас.% карбамида, 6,0-10,0 мас.%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002306219
Дата охранного документа: 20.09.2007
29.03.2019
№219.016.f119

Способ получения электроконтактной прокладки (варианты)

Изобретение может быть использовано в электродной промышленности при производстве электродов для электродуговых печей черной и цветной металлургии. Способ получения электроконтактной прокладки для соединения углеродных заготовок между собой и/или с электродами в печах графитации Кастнера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002343112
Дата охранного документа: 10.01.2009
29.03.2019
№219.016.f278

Электропроводящий состав для соединения электродов

Изобретение относится к электропроводящему составу для стыкового соединения расходуемых углеродсодержащих электродов, используемых в дуговых электрических печах. Состав содержит, мас.%: интеркалированный графит с размером частиц 100-400 мкм - 40-60 и жидкое стекло - остальное. Изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002355134
Дата охранного документа: 10.05.2009
Показаны записи 1-10 из 81.
10.01.2013
№216.012.1908

Способ расправления некрученого волокна и установка для его осуществления

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к получению расправленного некрученого волокна, используемого при изготовлении композиционных материалов. Некрученое волокно непрерывно перемещают с регулируемым натяжением над отверстием воздушного тракта и при этом его подвергают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471900
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1c27

Способ получения терморасширенного графита, терморасширенный графит и фольга на его основе

Изобретение может быть использовано для получения гибкой графитовой фольги, применяемой в производстве уплотнительных, теплозащитных и электропроводящих изделий. Частицы графита обрабатывают концентрированной азотной кислотой с получением суспензии, содержащей интеркалированные соединения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472701
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.02.2013
№216.012.26d7

Способ модифицирования поверхности неорганического волокна, модифицированное волокно и композиционный материал

Изобретение относится к модифицированию поверхности неорганического волокна путем формирования высокоразвитой поверхности неорганического волокна, используемого в качестве наполнителя, за счет формирования на волокнах углеродных наноструктур (УНС) и может найти применение в производстве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475463
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.04.2013
№216.012.36e5

Состав модифицированного связующего на основе эпоксидных смол, способ его получения и препрег на его основе

Изобретение относится к связующим на основе эпоксидных смол, применяющихся для изготовления полимерных композиционных материалов, и может быть использовано в авиастроении и других областях техники. Связующее содержит (масс.ч): смесь эпоксидных смол - 100, отвердитель 30-40 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479606
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.3763

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания с магнитной обработкой и фильтрацией воды

Изобретение относится к области транспортных средств, в частности к охлаждающим устройствам двигателей внутреннего сгорания тепловозов и других транспортных машин. В системе охлаждения двигателей внутреннего сгорания с водяной системой охлаждения теплоносителей, содержащей горячий и холодный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479732
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.39fd

Способ получения терморасширенного графита и фольга на его основе

Изобретение может быть использовано при изготовлении уплотнительных, теплозащитных и электропроводящих изделий. На стадии (a) получают интеркалированные соединения графита путем его взаимодействия с концентрированной азотной кислотой; на стадии (b) избыток азотной кислоты на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480406
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.06.2013
№216.012.4817

Связующее для производства фрикционных композиционных углерод-углеродных материалов, способ получения материала и материал

Изобретение относится к связующим для производства фрикционных композиционных углерод-углеродных материалов, а также к технологии получения ФКУМ, выполненным из данного связующего, и может быть использовано, в частности, для получения тормозных дисков, применяющихся для авиа, железнодорожного и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484035
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.07.2013
№216.012.571b

Высокотемпературный уплотнительный материал и способ его получения

Группа изобретений относится к высокотемпературным уплотнительным материалам и способу их получения и может быть использована в машиностроении и энергетике, в частности для производства уплотнений, использующихся в парогазовых силовых установках. Материал по изобретению включает следующие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487907
Дата охранного документа: 20.07.2013
27.07.2013
№216.012.59a4

Пресс-пакет для производства фрикционных углерод-углеродных композиционных материалов и способ его получения

Изобретение относится к области изготовления фрикционных углерод-углеродных материалов и изделий из углеродистой волокнистой массы в смеси с порошкообразным связующим, в частности к пресс-пакетам, из которых формируются эти материалы и/или изделия. Пресс-пакет для производства фрикционных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488569
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5d1f

Наномодифицированное связующее, способ его получения и препрег на его основе

Изобретение относится к наномодифицированным связующим на основе эпоксидных смол, применяющихся для изготовления препрегов на их основе, и может быть использовано в авиастроении и других областях техники. Изобретение включает, масс.ч.: эпоксидную смолу на основе бисфенола А 60-80,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489460
Дата охранного документа: 10.08.2013

Похожие РИД в системе