Уплотнения штоков.

Уплотнение штока служит для предотвращения утечки жидкости из гидрокоробки в месте выхода штока наружу в насосах двойного действия. Уплотнение обычно располагают в отдельном корпусе, который выполняет также роль центрирующей детали между станиной и гидрокоробкой.

Рисунок 12. Уплотнение штока бурового насоса.

Наиболее распространенными конструкциями уплотнений штоков являются сальниковые, основу которых составляют эластичные кольца-манжеты, вставляемые в сальниковую камеру и подтягиваемые нажимной втулкой (рис. 12). Корпус 1 сальника вставлен в гидрокоробку 4 и присоединен к станине шпильками. Внутри корпуса установлены чугунная грундбукса 2 и эластичные кольца 3, поджимаемые чугунной втулкой 6 и фланцем 5 с двумя шпильками.

В качестве набивочного материала в насосах низкого давления используют резиновые, а в насосах высокого давления – резинотканевые кольца или манжеты. Манжеты различаются между собой формой сечения. Распространены конструкции так называемого самоуплотняющегося типа. Они имеют U- или V-образное сечение. Для обеспечения эффекта самоуплотнения участки манжеты, соприкасающиеся с поверхностями сальниковой камеры и штока, выполняются с натягом. Своей впадиной манжеты обращены в сторону гидравлического цилиндра. Перекачиваемая насосом жидкость, надавливая на внутреннюю вогнутую поверхность манжеты, поджимает её губы к штоку и стенке корпуса, обеспечивая плотный контакт между деталями и необходимую герметичность стыка.

В практике насосостроения используются как цельные, так и разрезные манжеты. Разрезы на манжете делаются косыми. Стыки соседних манжет смещают один относительно другого на 120 или 180˚. Самоуплотняющие сальники слегка затягивают, что обеспечивает работу уплотнения при небольшом усилии трения во время хода всасывания и способствует увеличению продолжительности работы узла.

К числу редко применяемых несамоуплотняющихся конструкций относятся манжеты типа «шеврон» и «лайон». Их внутренний диаметр может быть несколько больше диаметра штока. Для обеспечения надежного контакта этих манжет со штоком пакет подтягивается.

В некоторых конструкциях уплотнений (см. рис. 12) в средней части пакета устанавливают металлическое кольцо, разделяющее манжеты (для более равномерного поджима и подвода смазки к трущимся поверхностям). В других конструкциях уплотнений между манжетами установлены металлические проставочные кольца для придания жесткости уплотнительному элементу и обеспечения раздельной его работы.

Рисунок 13. Уплотнение штока с двусторонней резино-металлической втулкой-манжетой.

На рис. 13 показано уплотнение с двусторонней резино-металлической втулкой-манжетой. Втулка-манжета 2 закреплена в корпусе 1 с помощью винтовой втулки 4 и зафиксирована в ней пружинным кольцом. Передней своей эластичной губой манжета упирается в грундбуксу 3. Использование втулки с трапецеидальной резьбой значительно упрощает операции по установке, извлечению и регулировке уплотнения.

Втулка-манжета симметрична относительно вертикальной оси. Это позволяет повторно использовать изношенную деталь в перевернутом положении, поскольку задняя опорная часть изнашивается значительно меньше передней уплотнительной; передняя губа нередко повреждается монтируемым штоком.

Конструкция уплотнений плунжерных насосов.

 

Конструкции уплотнений плунжерных насосов представляют собой многоэлементные сальники с эластичными манжетами (рис. 14).

Рисунок 14. Уплотнение плунжера.

 

Конструкции сальниковых уплотнений плунжеров подобны конструкциям уплотнений штоков. Плунжер 1 направляется грундбуксой 2 и нажимной втулкой 5, изготовленными из антифрикционного материала. Пакет 3, состоящий из нескольких уплотнительных манжет, поджимается фонарем 4, с помощью накидной гайки 6 (или фланца). В среднюю часть уплотнения поступает смазка: вода, масло или эмульсия. В уплотнениях плунжеров применяют резиновые и резино-тканевые манжеты различных конструкций. Манжеты типа «шеврон» набираются в пакеты по несколько штук без проставочных колец. Их используют как разрезными, так и цельными. Манжеты типа «лайон» применяются в основном разрезными, а манжеты воротникового типа – неразрезными.

В более поздних отечественных конструкциях плунжерных насосов используются резино-металлические уплотнения, имеющие повышенный срок службы. Плунжер в такой конструкции направляется обрезиненной втулкой, исключающей трение металлических поверхностей.

Принцип работы уплотнений плунжеров с резино-металлическими манжетами такой же, как уплотнений штока. Манжеты их самоуплотняющиеся и вступают в действие автоматически. Удержание резины сердечником уменьшает удельное давление на трущихся поверхностях и опасность выдавливания резины в зазор между буртом сердечника и плунжером. Смазка поступает в камеру, расположенную в средней части втулки-манжеты, а из неё – на плунжер. Натяг губы манжеты регулируется при осевом перемещении детали фланцем или накидной гайкой.