5.4.4. Несамоуплотняющиеся сальники

Конструкция и принцип работы сальников с мягкой набивкой

В простейших сальниках этого типа (рис. 5.20, а и б) в кольцевое пространство, образованное корпусом сальника 2 (в конструкции, показанной на рисунке, нет автономного корпуса, корпусом сальника служит расточка в крышке цилиндра) и штоком 6, помещена мягкая (деформируемая) набивка 3. В результате подтягивания нажимного фланца 4 шпильками 5 (или гайкой с резьбой) уплотняющая набивка сжимается, деформируется и прижимается к подвижному штоку и неподвижному корпусу 2, перекрывая возможные зазоры между штоком и крышкой цилиндра.

Рис. 5.20. Простейшие несамоуплотняющиеся сальники с мягкой набивкой:

а – с мягкой набивкой и подтяжкой гайкой; б – с мягкой набивкой и подтяжкой шпильками: 1 – направляющая втулка (грундбукса); 2 – крышка цилиндра; 3 – мягкая (деформируемая) набивка; 4 – нажимной фланец; 5 – шпилька; 6 – шток;

Чтобы избежать повреждения штока во время сборки и во время работы, с двух сторон набивки устанавливают направляющие втулки (грундбуксы) 1. При работе такого сальника износ набивки 3 и штока 6 приводит к образованию зазора и утечкам через него. Износ мягкой уплотняющей набивки 3 и штока

121

компенсируется периодической подтяжкой шпилек 5 (рис. 5.20, б) или

подтяжкой гайки (рис 5.20, а). В качестве мягкой набивки применяют фторлон,

фторлоновые композиции или другие деформируемые материалы.

Для направления движения штока и более равномерного износа иногда в

сальнике с мягкой набивкой предусматривают направляющие втулки 1,

центрирующие шток (рис. 5.20, б).

Замечания к несамоуплотняющимся сальникам

Недостатками сальников с мягкой и полуметаллической набивкой являются:

большие износы набивки и штока, необходимость частой подтяжки и

необходимость периодически менять изношенную набивку. Поэтому в

современных компрессорах сальники с мягкой набивкой применяют крайне

редко и только в специальных (например, лабораторных) компрессорах.

5.4.5. Выбор числа уплотнительных камер

В первом приближении принято считать, что утечки газа УТ V из рабочей

полости цилиндра через сальники обратно пропорциональны вязкости газа (чем

больше вязкость газа, тем меньше утечки) и пропорциональны третьей степени

размера щели. Это видно из зависимости, справедливой для ламинарного

течения газа при концентрическом расположении штока в сальнике (без учета

смазки):

l

d p

VУТ 





3

0,26

,

где – радиальный зазор, м; d – диаметр уплотняемого штока, м; p – перепад

давлений, 2 H м ; – динамическая вязкость, 2 Н с м ; l – длина сальника, м.

Потери газа через новые приработанные правильно сконструированные и точно

изготовленные современные сальники обычно не превышают 0,1…0,2%

производительности компрессора. Через изношенные или не приработанные

сальники утечки могут быть значительными.

122

Для наиболее распространенных сальников с плоскими элементами (рис. 5.16 и тип I на рис. 5.19) число камер выбирают в зависимости от диаметра штока и перепада давлений (таблица 5.4). При других вариантах плоских уплотняющих элементов число камер принимают тем же или на 20…30% меньше. Необходимо помнить, что следует выбирать большее число камер при сжатии относительно легких газов (водород, азотно-водородная смесь и др.), при больших диаметрах штока и при низкой частоте вращения вала.

Таблица 5.4 Число камер в сальниках с плоскими уплотняющими элементами по рис. 5.16 и 5.19 (тип I)

Диаметр штока, мм

Давление, МПа

1,0

1,6

2,5

4,0

6,4

10

28…50

3

4

4

5

6

6

55…80

4

5

5

6

8

-

90…160

6

6

6

8

-

-

180…220

8

8

8

8

-

-