Уплотнение штоков

Уплотнение штоков

Уплотнение штоков. Возвратно-поступательно движущиеся поршневые штоки, скалки насосов и т. д. уплотняют чаще всего сальниками (рис. 688, а также см. рис. 609) с набивкой из материала, соответствующего условиям работы уплотнения.

При невысоких давлениях и температурах (штоки гидравлических, пневматических и вакуумных цилиндров) применяют уплотнение резиновыми кольцами, устанавливаемыми в выточки корпуса (рис. 689).

В условиях высоких давлений и температур применяют сальники с металлическими пружинно-затяжными кольцами (рис. 690). Уплотнение состоит из набора чередующихся конических и обратно-конических колец.

При затяжке наружные кольца упруго расширяются, прилегая к поверхности корпуса, внутренние кольца сжимаются, уплотняя поверхность вала.

Уплотнение штока сальником

Наружные кольца должны быть менее жесткими, чем внутренние, и прилегать при затяжке к поверхности корпуса ранее, чем выберется зазор между внутренними кольцами и валом.

Уплотнение штока резиновыми кольцами

Зазор между внутренними кольцами и валом регулируют затяжкой. При неосторожном обращении уплотнение легко перетянуть до полного заклинивания штока.

Сальник, с металлическими пружинно-затяжными кольцами

Угол α наклона образующих конической поверхности (рис. 691) должен быть больше угла трения во избежание самозаклинивания колец. В существующих конструкциях α составляет 12—20°.

Uplotnenie stoka 4

На рис. 692, I—III показаны различные формы колец. Кольца на рис. 692, III отличаются повышенной податливостью. Для увеличения податливости кольца иногда делают разрезными, однако эффективность уплотнения при этом снижается.

Формы пружинно-затяжных колец

Кольца изготовляют из пружинной стали и подвергают закалке и среднему отпуску. В ответственных случаях кольца изготовляют из бериллиевой бронзы.

Уплотнение сегментными кольцами. Сегментные металлические кольца — это кольца, разделенные в радиальном направлении на несколько частей (обычно на три). Такое уплотнение сложно в изготовлении и требует тщательного монтажа, но оно надежно и способно выдерживать весьма высокие давления и работать при высоких температурах.

Уплотнение сегментными кольцами

Кольцо (рис. 693) состоит из трех частей, соединенных друг с другом в паз и стягиваемых браслетной пружиной. Кольцо в сборе заключают в кольцевой корпус и устанавливают на вал. Под действием давления в уплотняемой полости кольцо прижимается одной стороной к стенке корпуса; рациональное уплотнение достигается стяжкой кольца на валу браслетной пружиной. Для улучшения уплотнения на внутренней поверхности колец проделывают лабиринтные канавки. Кольца обычно применяют в многорядной установке.

Парная установка сегментных колец

На рис. 694 изображена парная установка колец в общем корпусе. Кольца зафиксированы относительно друг друга штифтами так, что стыки одного кольца приходятся против целых участков другого; кроме того, кольца зафиксированы от вращения в корпусе (такую установку колец применяют также для уплотнения вращающихся валов).

Плавающая установка сегментных колец

В случае, приведенном на рис. 695, кольца зафиксированы штифтами относительно друг друга и могут свободно вращаться в корпусе; торцовое уплотнение достигается прижимом колец к стенкам корпуса действием разжимных пружин. Парные блоки, подобные изображенным на рис. 694, 695, могут выдерживать избыточное давление 1,0—1,5 МПа.

Схема установки конических сегментных колец со стяжкой пружинами

В конструкции на рис. 696 разрезному кольцу придана коническая форма; кольцо установлено в двух обоймах и прижимается к валу торцовыми пружинами.

Парная установка конических сегментных колец

На рис. 697 показана парная, а на рис. 698 — строенная установка колец.

Строенная установка конических сегментных колец

В конструкции на рис. 699 разрезные конические кольца (а, б) заключены в разрезное кольцо (в) Т-образного сечения; блок колец сжимается коническими обоймами (г, д). Многорядные установки таких блоков могут выдерживать давление в несколько десятков МПа.

Уплотнение блоком конических сегментных колец

Кольца выполняют из кованой бронзы, иногда с заливкой баббитом. Поверхности вала и корпусов должны быть закалены или азотированы. Шероховатость трущихся поверхностей не более Ra = 0,63—1,25 мкм. Следует обязательно подводить к трущимся поверхностям небольшое количество смазки.