книги / Паровые насосы

Высота кольца h принимается в пределах от s до 2s. Кольца изготовляются из пустотелой болванки. Снаружи болванка про­ тачивается до диаметра

D + //я + Уо>

где D — диаметр цилиндра (втулки); / — длина производимого в дальнейшем выреза; у0 — припуск на обработку.

Внутри болванка растачивается до диаметра

D Ijn — 2s — у0.

Затем из болванки (барабана) нарезаются кольца высотой h. Эти кольца разрезаются, и часть кольца длиной / вырезается. После этого кольцо сжимается, запаивается или скрепляется штифтом и вторично протачивается снаружи до диаметра D, внутри до диаметра D — 2s (рис. 63). Изготовленное таким об­ разом кольцо стремится разжаться до диаметра D + 1/п и по-

JS

. 1

2 ?

Рис. 63. Схема поршневого кольца, изготовленного двойной расточкой

этому при установке плотно прижимается к стенкам цилиндра (втулки).

У поршневого кольца, изображенного на рис. 63, замок вы­ полнен внахлестку; чаще всего концы поршневых колец делают скошенными под углом 45 или 60° — косой замок. Наиболее про­ стыми и дешевыми являются поршневые кольца с прямым зам­ ком (концы колец срезаны под прямым углом).

Подробные сведения об уплотнении поршней даны в ра­ боте [1].

28. П ОРШ НЕВЫ Е Ш ТОКИ

Поршневые штоки обычно изготовляются из стали (часто нержавеющей). В судовых насосах, работающих на морской воде, широко применяются специальные латуни. Штоки рассчи­ тываются на растяжение и проверяются на устойчивость (про­ дольный изгиб).

На растяжение рассчитывается внутренний диаметр d\ в на­ резке хвостовика штока по наибольшей силе, действующей на шток. Допускаемое напряжение для обыкновенной углеродистой стали берется равным от 45 до 55 МПа. Чтобы шток не терял устойчивости, действующая на него сила должна быть значи­ тельно меньше критической.

линдра. Сальник не должен служить поддержкой для поршне­ вого штока. Золотниковый шток в месте выхода его из золотни­ ковой коробки также уплотняется сальником.

Сальники паровой части насосов обычно имеют асбестовую на медной основе прографиченную набивку. В конструктивном отношении они не отличаются от сальников паровых поршневых

прографиченная или пропитан­ ная тальком, манжетные кожа­

Рис. 64. Обыкновенный сальник ные, манжетные из резины и про­ резиненных тканей, кольца из белого металла и др.

На рис. 64 изображен саль­ ник с мягкой набивкой. Набивка укладывается в сальник отдельными кольцами, стыки которых

скашиваются и смещаются один по отношению к другому. Под­ тягиванием сальника достигается требуемое уплотнение. Болты, прижимающие нажимную втулку (стакан), рассчитываются на усилие

коэффициент, принимаемый равным 1,2...1,6.

При большом давлении в рабочей камере сальник (рис. 64) приходится сильно затягивать, что может вызвать значительное трение и повышенный износ.

Более совершенная конструкция сальника представлена на рис. 65.

В набивку сальника помещено полое разделительное коль­ цо /, называемое фонарным кольцом. Через радиальные отвер­

всальник специальной уплот­

в рабочей камере, то в сальнике создается так называемый гид­ равлический затвор, не позволяющий проникать перекачивае­ мой жидкости через сальник. Установка сальника с гидравли­ ческим затвором в насосах с давлением в рабочей камере при всасывании меньше атмосферного устраняет возможность про­ течек воздуха в насос.

В насосах, предназначенных для перекачивания горячих не* фтепродуктов, применяются сальники с водяным охлаждением. Дело в том, что проникновение горячих нефтепродуктов через сальник наружу может привести к воспламенению их в резуль­ тате контакта с атмосферным воздухом. Обыкновенный сальник с водяным охлаждением показан на рис. 66.

На рис. 67 показаны примеры сальников с манжетным уп­ лотнением. Сальник (рис. 67, а) имеет П-образные кожаные манжеты. Под каждой манжетой установлено опорное кольцо. У сальника (рис. 67, б) манжетное уплотнение выполнено в виде кольцевой набивки из прорезиненной ткани. Особенностью ман­ жетного уплотнения (рис. 67, в) является то, что^ежду манже­ тами вставлены клинья из белого металла, образующие после приработки сплошную цилиндрическую поверхность.

Манжеты выдерживают очень высокое давление и с его по­ вышением автоматически увеличивают герметичность соедине­ ния. Однако они применимы для умеренной температуры пере­ качиваемой жидкости. Кожа выдерживает температуру до 70 °С, материалы на резиновой основе — до 100 °С. При высоких

эластичности сальник снабжается кольцом мягкой на­ бивки 3.

Более подробные сведения о сальниках и их набивках даны в работах [1; 4].

30. КЛАПАНЫ

Как уже указывалось ранее, поршневые насосы снабжаются преимущественно клапанами с пружинной нагрузкой. Наиболь­ шее распространение получили металлические (стальные и ла­ тунные) тарельчатые и кольцевые клапаны. Пример конструк­ тивного выполнения тарельчатого клапана дан на рис. 37, а, кольцевого — на рис. 37, б.

Типовая конструкция кольцевых клапанов приведена на рис. 70. Клапаны литые с нагрузкой пружиной «по центру».

На рис. 71 изображены пластинчатые клапаны. Каждый кла­ пан нагружен тремя пружинами, расположенными по окруж­ ности. Пружины имеют индивидуальную регулировку.

На рис. 72 показан неметаллический клапан. Для изготов­ ления тарелок применяются различные пластические материалы в зависимости от условий работы, создаваемого насосом давле­ ния и перекачиваемой жидкости. Обычно применяются резина, кожа, пластмассы.

Неметаллический клапан прост в изготовлении и эксплуата­ ции, не требует притирки и герметичен. Для придания необхо­ димой жесткости неметаллическим тарелкам 1 их армируют арматурой 2, в результате чего получают композитные клапаны. Неметаллические клапаны могут быть и без арматуры.

Для насосов, перекачивающих загрязненную жидкость, иног­ да применяют шаровые клапаны, в которых запорным устрой­ ством служит шар (рис. 73).

Шаровые клапаны имеют довольно большой срок службы, так как износ поверхности шара вследствие его вращения во время работы не концентрируется на посадочной кромке, а рав­ номерно распространяется на всю поверхность шара.

В некоторых насосах встречаются грузовые клапаны, не имеющие пружины. Для своевременного закрытия таким кла­ панам придается соответствующая (иногда значительная) масса. Грузовые клапаны обычно находят применение в тех случаях, когда высокая температура или особая коррозийность перекачи­ ваемой жидкости исключают длительную работу пружины. Не­ достатком грузовых клапанов является их значительная масса, вследствие которой при посадке клапана на седло могут проис­ ходить сильные удары. Грузовые клапаны находят применение только в относительно тихоходных насосах.

Напорные клапаны следует располагать над всасывающими (рис. 70, а и 71). Клапаны должны быть постоянно покрыты пе­ рекачиваемой жидкостью, что особенно важно для насосов,