25.5. Ущільнення поступально-зворотних з’єднань

25.5.1. Ущільнення поршневих штоків, скалок насосів та інших деталей із зворотно-поступальним рухом виконують частіше за все сальниками з набивкою із матеріалу, який відповідає умовам роботи (рис. 25.14).

П

Рис. 25.14. Ущільнення штока сальником з набивкою

ри невисокому тиску і температурі (штоки гідравлічних, пневматичних і вакуумних насосів) використовують ущільнення гумовими кільцями, які встановлюють у виточки корпусу .

П

Рис. 25.15. Сальники з металевими пружинно-затяжними кільцями

ри високому тиску і температурах використовують сальники з металевими пружинно-затяжними кільцями (рис. 25.15, а - в). Ці ущільнення складаються із набору перемінних конічних і обернено конічних кілець. При затягуванні зовнішні кільця пружно розширюються і прилягають до поверхні корпусу, а внутрішні кільця - стискаються та ущільнюють поверхню штока.

3овнішні кільця повинні бути менш жорсткими, ніж внутрішні. Кут нахилу твірних конічної поверхні повинен бути більшим, ніж кут тертя; звичайно, він дорівнює 12...20°. Кільця виготовляють із пружної сталі, гартують, відпускають. Форма поперечного перерізу кілець: у вигляді прямокутного або рівнобічного трикутника.

Ущільнення деталей із зворотно-поступальним рухом сегментними кільцями надійно працює при високих тисках і температурі, але складне при виготовленні і монтажу (рис. 25.16).

Сегментні металеві кільця - це кільця, розділені в радіальному напрямку на декілька частин (звичайно три), які з’єднані одне з одним у паз і стягнуті браслетною пружиною. Складене кільце поміщають у кільцевий корпус і встановлюють на вал. Під дією тиску в порожнині, яка герметизується, кільце притискується однією стороною до стінки корпусу, чим досягається торцеве ущільнення порожнини.

Р

Рис. 25.16. Ущільнення сегментними кільцями із стяжкою кільця браслетною пружиною

аціональне ущільнення вала досягається необхідною силою стяжки браслетної пружини і виконанням лабіринтових канавок на внутрішній поверхні кілець. Звичайно, кільця використовують у багаторядній установці.

Кільця виготовляють із кованої бронзи, іноді із заливкою бабітом. Поверхні вала і корпусу гартують або азотують, шорсткість поверхонь тертя не більше R_а < 0,63...1,25 мкм.

25.5.2. Ущільнення поршнів. Поршневі кільця. Поршні невеликого діаметра (плунжери гідравлічних, масляних, паливних насосів і т.п.) ущільнюють притиркою до поверхні циліндра. Ущільнення покращують введенням лабіринтових канавок (рис. 25.17).

Поршні великого діаметра, які працюють при низьких температурах і невисокому тиску (в гідравлічних, пневматичних, вакуумних циліндрах), ущільнюють лабіринтовими канавками (рис. 25.18, а).або гумовими кільцями (рис. 25.18, б). При більш високому тиску використовують манжетні ущільнення

Н

Рис. 25.17. Ущільнення плунжера притиркою і лабіринтними канавками

айбільш надійне та універсальне ущільнення, яке здатне працювати при високих температурах і тиску, - це ущільнення газів і рідин поршневими кільцями (рис. 25.18, в). Поршневе кільце являє собою розрізне металеве кільце (звичайно, прямокутного перерізу), яке встановлено в кільцевих канавках поршня. Діаметр кільця у вільному стані більший, ніж діаметр циліндра. При введенні в циліндр кільце стискається і, дякуючи власній пружності, щільно прилягає до стінок циліндра. Сила прилягання збільшується за рахунок тиску робочої рідини (або газу), яка діє на затилля поршневого кільця (рис. 25.19). 0станній тиск грає основну роль в герметизуючій дії поршневих кілець.

Д

Рис. 25.18. Ущільнення поршнів: а - лабіринтовими канавками; б – гумовими кільцями; в – поршневими кільцями

ля підвищення надійності ущільнення встановлюють послідовно 2...3 кільця, а при високому тиску 5...10 і більше кілець.

Поршневі кільця виготовляють із якісного перлітного чавуну, який відрізняється стійкістю проти спрацювання, високими антифрикційними властивостями. Кільця, які працюють в умовах достатнього змащення, виготовляють із пружинної сталі, а також із кованої бронзи БрАЖН, БрАЖМц .

Рис. 25.19. Схема дії тиску на поршневе кільце

Контрольні запитання

1. Для чого призначені ущільнення? Де вони використовуються, як класифікуються?

2. Що собою являє сальник? Який матеріал використовується для набивки сальника? Які переваги мають сальники?

3. Чим відрізняється конструкція сальників для ущільнення рідини, пари і газів під високим тиском?

4. Що собою являє гідропластове ущільнення?

5. Що собою являють манжетні ущільнення?

6. Охарактеризуйте конструкцію армованої манжети. Із якого матеріалу виготовляють манжети?

7. Де використовують і яку конструкцію має ущільнення розрізними пружинними кільцями?

8. Що являє собою щілинне ущільнення? Як підвищують ефективність щілинних ущільнень?

9. У яких випадках використовують ущільнення відгінною різьбою? Як підвищити ефективність цього ущільнення?

10. Де установлюють ущільнення із відбивним диском? Як підвищити ефективність цього ущільнення?

11. Охарактеризуйте конструкцію торцевого ущільнення. Із яких матеріалів виготовляють поверхні тертя цих ущільнень?

12. Яким чином виконують ущільнення поршневих штоків, скалок насосів та інших деталей із зворотно-поступальним рухом при невисокому тиску і температурі? при високому тиску і температурі?

13. Як ущільнюють поршні невеликого діаметра? великого діаметра при низьких температурах та тиску? при високих температурах та тиску?

14. Що собою являє поршневе кільце? Із якого матеріалу виготовляють поршневі кільця?