PL79570B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Pumpenfabrik Urach, Urach/Wurtt (Republika Federalna Niemiec) Uszczelnianie tloków, tloczysk lub tym podobnych elementów tuleja uszczelniajaca, sluzaca do uszczelniania szczeliny osiowej Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie prze¬ suwajacych sie tam i z powrotem tloków, tloczysk lub tym podobnych elementów, zwlaszcza pomp o bardzo duzych cisnieniach cieczy, szczególnie przy tloczeniu cieczy nie smarujacych o niskiej lepkosci wyposazone w tuleje uszczelniajaca, posiadajaca pomiedzy tlokiem, tloczyskiem lub tym podobnym elementem a uszczelnianym elementem, osiowa szczeline uszczelniajaca. Stosowane tu tuleje usz¬ czelniajace musza miec jednak okreslona dlugosc, aby uzyskac wymagane uszczelnienie. Wymagany s-topien uszczelnienia jest tym trudniejszy do uzy¬ skania, im wieksze sa cisnienia, poniewaz straty przecieku wzrastaja wraz z wzrostem cisnienia.Z drugiej jednak strony wewnatrz osiowej szcze¬ liny pierscieniowej wystepuje spadek cisnienia, który zwieksza sie mniej wiecej proporcjonalnie do wzrastajacej odleglosci osiowej od strony wysokie¬ go cisnienia. Wskutek tego tuleja uszczelniajaca jest mocniej obciazona przez promieniowe sily na¬ poru szczelinowego w zasiegu od strony wysokiego cisnienia niz w polozonej naprzeciwko niej osiowo strony niskiego cisnienia.To nierównomiernie i mniej wiecej proporcjo¬ nalnie malejace w kierunku osiowym obciazenie promieniowe tulei uszczelniajacej powoduje, ze tu¬ leja uszczelniajaca, uszczelniana na jej promienio¬ wej stronie zewnetrznej przed cisnieniem srodka tloczonego lub roboczego, rozszerza sie w dotych¬ czasowych konstrukcjach na obszarze od strony 25 30 2 wysokiego cisnienia, odpowiednio do sprezystosci tej tulei i wywoluje dzieki temu po stronie niskiego cisnienia, przy wzieciu za podstawe okreslonej, naj¬ mniejszej szczeliny, zwiekszone straty przecieku, które sa tym wieksze, im wyzsze jest cisnienie srodka tloczonego lub roboczego. Takie zachowanie sie tulei uszczelniajacej jest tym krytyczniejsze, im nizsza lepkosc ma ciecz, zwlaszcza przy tloczeniu wody lub innych, nie smarujacych cieczy. Uszczel¬ nienia szczelinowe pomp tlokowych do takich cie¬ czy nastreczaja przeto nadzwyczaj duze trudnosci, poniewaz maja one albo przy wystarczajacej szcze¬ linie uszczelniajacej duze straty przecieku, albo przy zbyt malej szczelinie uszczelniajacej, uszczel¬ nienia te juz po krótkim czasie ulegaja zniszczeniu przez scieranie sie slizgajacych sie wzajemnie po¬ wierzchni i czesci, .poniewaz tloki lub tym podobne elementy nie zostaly osadzone wspólosiowo do uszczelnianego otworu.Zadaniem wynalazku jest wyeliminowanie nie¬ dogodnosci dotychczasowych uszczelnien szczelino¬ wych osiowych oraz skonstruowanie takiego uszczel¬ nienia, które pracuje bez zarzutu, przede wszyst¬ kim takze przy cieczach nie smarujacych, o niskiej lepkosci, jak równiez przy duzych cisnieniach i du¬ zych predkosciach suwów.Wynalazek polega glównie na tym, ze osiowa szczelina uszczelniajaca rozciaga sie od strony wy¬ sokiego cisnienia i przebiega az do niskiego cisnie¬ nia, na koncu przeciwnym do strony wysokiego 7957079570 3 4 cisnienia, a tuleja uszczelniajaca jest ograniczona na jej stronie tylnej, polozonej promieniowo na¬ przeciwko osiowej szczeliny uszczelniajacej, przez przestrzen polaczona ze strona wyzszego cisnienia, zwlaszcza przez komore pompy, rozciagajaca sie glównie na dlugosci szczeliny uszczelniajacej. Prze¬ strzen znajdujaca sie z kolei na stronie tylnej spre¬ zyscie odksztalcanej tulei uszczelniajacej jest usz¬ czelniona naprzeciw konca wylotu osiowej szcze¬ liny uszczelniajacej, a tlok, tloczysko lub tym po¬ dobny element jest podparty ruchomo ze wszyst¬ kich stron w celu samoczynnego zachowania wspól- psiowosci. Osiowa szczelina uszczelniajaca na swym koncu przeciwnym eto strony wysokiego cisnienia wychodzi wolno na zewnatrz i dodatkowo jest uszczelniona przez uszczelke zgarniajaca, eliminu¬ jaca glównie tylko przeplyw strumienia przecieku, a wiec przylegajaca praktycznie bezcisnieniowe Osiowa szczelina uszczelniajaca tulei uszczelnia¬ jacej jest tak zwymiarowana, ze po stronie wy¬ sokiego cisnienia zweza sie stozkowo az w poblize polozonej naprzeciwko niej strony niskiego cisnie¬ nia, przechodzac w ciasna ale jeszcze wolna od styku szczeline.Przez stosowanie uszczelnienia wedlug wynalazku osiaga sie to, ze cisnienie uszczelniajace i dzialajace z reguly na powierzchnie zewnetrzna tulei uszczel¬ niajacej przeciwdziala zmniejszajacemu sie niskie¬ mu cisnieniu, panujacemu w szczelinie osiowej tulei uszczelniajacej. Wskutek tego tuleja uszczelniajaca specza sie w zasiegu strony niskocisnieniowej, a osiowa szczelina uszczelniajaca zweza sie, pod¬ czas gdy szczelina jest od strony wysokocisnienio¬ wej prawie stala, niezaleznie od wielkosci cisnie¬ nia.Uszczelnienie z taka osiowa szczelina uszczelnia¬ jaca jest wiec tym skuteczniejsze, im wyzsze jest cisnienie na stronie wysokocisnieniowej, tak zp nawet przy bardzo duzych cisnieniach strumien przecieku pozostaje maly. Jednoczesnie osiaga sie ustalanie w osi dzieki temu, ze na skutek wielo¬ stronnego ruchu tloka, tloczyska lub tym podob¬ nego elementu szczelina uszczelniajaca, jednakowo wielka na calym obwodzie uszczelnianej czesci i zwezajaca sie stozkowo od strony wysokiego cis¬ nienia do strony niskiego cisnienia, reguluje sie sama i dzieki temu czesc uszczelniona, np. tlok nurnikowy jest niesiony w cieczy wypelniajacej szczeline uszczelniajaca.Praktyka wykazala, ze moga byc takze uszczel¬ niane tego rodzaju uszczelnieniami ciecze nie sma¬ rujace, nisko lepkie nawet przy bardzo duzych ci¬ snieniach, tak ze straty przecieku moga byc zmniej¬ szone do minimum. Eliminuje sie tu równiez calko¬ wicie scieranie sie czesci lub ich zatarcie sie.W przeciwienstwie do uszczelnien dotychczasowych, uszczelnianie wedlug wynalazku dziala tym sku¬ teczniej, im wieksze sa predkosci wzgledne poru¬ szajacych sie, uszczelnianych elementów.Aby osiagnac jeszcze korzystniejszy i pelniejszy efekt uszczelnienia oraz aby wyeliminowac przy rozruchu z niskimi cisnieniami scieranie sie ele¬ mentów przez wzajemne ich tarcie, powierzchnie zewnetrzne i wewnetrzne ograniczajace osiowa szczeline uszczelniajaca sa wyposazone przewaznie w pierscieniowe rowki, które utrzymuja w osiowej szczelinie uszczelniajacej blonke cieczy.W najprostszej postaci wykonania tuleja uszczel¬ niajaca jest po swojej stronie niskiego cisnienia uszczelniana przez osiowa szczeline uszczelniajaca oraz jest nasadzona na blok obudowy cylindrycznej lub na tlok, wzglednie na tloczysko.Aby otrzymac najkorzystniejsze odksztalcenie tulei uszczelniajacej, tuleja ta moze miec na dlu¬ gosci osiowej szczeliny uszczelniajacej zróznicowa¬ na, promieniowo grubosc scianki. Dzieki temu jest mozliwe znaczne polepszenie uszczelnienia prze7 dopasowanie wymiarów osiowej szczeliny uszczel¬ niajacej i tulei uszczelniajacej do warunków pracy maszyny, a zwlaszcza do cisnienia roboczego. Szcze¬ gólne korzystne okazalo sie, ze w maszynach z bar¬ dzo duzymi cisnieniami, mniej wiecej ponad 1000 atm, tuleja uszczelniajaca ma na swym srod¬ kowym odcinku ograniczony wspólczynnik prze¬ cieku przez zgrubienie, a w maszynach z cisnie¬ niami ponizej 500 atm, tuleja uszczelniajaca ma na swym srodkowym odcinku przewezenie, natomiast w maszynach ze srednimi cisnieniami od 500 do 1000 atm, tuleja uszczelniajaca ma na calej swej dlugosci jednakowa lub mniej wiecej jednakowa grubosc scianki.Najmniejsza szerokosc promieniowa szczeliny uszczelniajacej nie powinna przekroczyc po od¬ ksztalceniu tulei uszczelniajacej na ogól wymiaru 0,00i5 mm. Szerokosc ta moze byc jednak wieksza, w zaleznosci od przeznaczenia i od tego, jaki moze byc dopuszczalny przeciek. Szerokosc osiowej szczeliny uszczelniajacej w stanie nieobciazonym moze byc wielokrotnoscia wspomnianej najmniej¬ szej szerokosci promieniowej i szerokosc te nalezy tak dobrac do srednicy wewnetrznej tulei uszczel¬ niajacej, aby przy pelnym cisnieniu roboczym i przy najwezszej szerokosci szczeliny od strony niskiego cisnienia nie nastapil jeszcze styk poruszajacych sie wzajemnie wzgledem siebie elementów.Aby zabezpieczyc wolny dostep srodka tloczone¬ go do zewnetrznej przestrzeni szczeliny, takze wów¬ czas, kiedy tuleja uszczelniajaca przylega osiowo po stronie wysokiego cisnienia do odsadzenia piers¬ cieniowego, tuleja uszczelniajaca lub odsadzenia moga byc wyposazone na swych przylegajacych do siebie powierzchniach czolowych w wybrania, np. w rowki promieniowe, przechodzace np. w rowki osiowe.Aby umozliwic samoczynne osiowanie tloka, usz¬ czelnianego przez tuleje uszczelniajaca, tlok wedlug dalszej cechy znamiennej wynalazku jest polaczony z podporzadkowanym mu, osiowo prowadzonym czlonem napedowym, np. z wodzikiem o ruchu wielostronnym.Tlok ten lub tym podobny element jest przy tym podparty na czlonie napedowym na powierzchni kulistej. Oprócz luzu promieniowego moze byc tak¬ ze przewidziany w sprzegle maly luz osiowy. Po¬ nadto wspóldzialaja tu przewaznie powierzchnie sprzezenia, które przenosza sily znajdujace sie po¬ miedzy czlonem napedowym a tlokiem lub tym podobnym elementem, przy wlaczeniu srodka tlu¬ miacego, którym moze byc ciecz tlumiaca.W celu polepszenia przejecia bardzo duzych sil, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 79570 6 a zwlaszcza w celu unikniecia odksztalcen po¬ wierzchni oporowych, wynalazek przewiduje pod¬ parcie tloczyska lub tym podobnego elementu na ruchomej podkladce stozkowej w osi czlonu na¬ pedowego. Docisk oporowy rozklada sie na skutek tego na wzglednie duza powierzchnie czaszy kuli- sitej, tak ze przy osiowaniu tloczyska lub tym podobnego elementu osiaga sie bez przeszkód male naciski na jednostke powierzchni.Aby zmniejszyc opory tarcia przy samoczynnym ustawianiu wspólosiowosci tulei podkladka stozko¬ wa jest podparta na czlonie napedowym. Moze to byc przeprowadzone przez zastosowanie materialu o malym tarciu lub dzieki temu, ze podkladka stoz¬ kowa jest oparta na* korpusach tocznych, zwlaszcza na kulkach.W celu wyeliminowania strat przecieku przewi¬ dziany jest przewód drenazowy w zasiegu strony niskiego cisnienia szczeliny uszczelniajacej, który doprowadza z powrotem ciecz, przeplywajaca przez szczeline uszczelniajaca do przewodu ssacego pompy.Wynalazek jest wyjasniony blizej na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pompe tlokowa, w prze¬ kroju' osiowym, z uszczelnieniem szczelinowym wedlug wynalazku, wyposazonym glównie w tuleje uszczelniajaca, odksztalcona do wewnatrz promie¬ niowo pod cisnieniem zewnetrznym, fig. 2 — pompe tlokowa, uwidoczniona na fig. 1, w przekroju wzdluz linii 2^2 na fig. 1, fig. 3 — wykres ilu¬ strujacy cisnienie, dzialajace na tuleje uszczelnia¬ jaca oraz odksztalcenie szczeliny, spowodowane przez te cisnienia, fig. 4 — wykres strat przecieku, fig. ,5' — pompe tlokowa, uwidoczniona na fig. 1, w przekroju osiowym, lecz z tuleja uszczelniajaca, odksztalcona promieniowo na zewnatrz pod cisnie¬ niem wewnetrznym, fig. 6 — czesc pompy tlokowej, uwidocznionej na fig. 1, w przekroju osiowym, z tuleja uszczelniajaca i z osiowym podparciem tloka, fig. 7 — odmiane ukladu uwidocznionego na fig. 6, a fig. 8 — wykres objasniajacy uksztaltowa¬ nie tulei uszczelniajacej.Pompa tlokowa, uwidoczniona na fig. 1, posiada obudowe 10 skrzyni korbowej oraz polaczony z nia kolnierzem blok 11 obudowy cylindrycznej 10. Ciecz jest zasysana do komory 13 pompy przez zawór ssacy 12 oraz jest tloczona dalej przez zawór ci¬ snieniowy 14. Do zasysania i tloczenia cieczy sluzy tlok 15, polaczony za pomoca sprzegla 17 z wodzi¬ kiem 16, napedzanym w znany sposób przez wal korbowy lub tym podobny element.Do uszczelnienia tloka 15 sluzy tuleja uszczelnia¬ jaca 18, osadzona w otworze lla bloku 11 obudo¬ wy cylindrycznej 10, a w tulei uszczelniajacej 18 jest wcisnieta trwale, np. wklejona tuleja prowa¬ dzaca 19, wykonana z hartowanej stali nierdzew¬ nej. Tuleja uszczelniajaca 18 i tuleja prowadzaca 19 moga byc takze wykonane z jednego elementu.Do osiowego podparcia tulei uszczelniajacej 18 slu¬ zy pierscien oporowy 20. Pomiedzy tuleja uszczel¬ niajaca 18, wzglednie osadzona w niej tuleja pro¬ wadzaca 19, a tlokiem 15 jest przewidziana osiowa szczelina uszczelniajaca 21 o malej szerokosci okolo 1/100 mm (fig. 1).Tuleja uszczelniajaca 18 jest na swej powierzchni zewnetrznej podtloczona na mniejsza srednice dla utworzenia szczeliny 22 w poblizu strony niskiego cisnienia lezacej naprzeciwko komory 13 pompy, a wiec naprzeciw strony wysokiego cisnienia i ma w miejscu 23 najmniejsza grubosc scianki, która zwieksza sie stopniowo w kierunku strony wyso¬ kiego cisnienia.Przestrzen szczeliny 22 jest polaczona stale z ko¬ mora 13 pompy, wzglednie ze szczelina pierscie¬ niowa 24, pomiedzy blokiem cylindrycznym U a tlokiem 15, za pomoca rowków promieniowych 25, wykonanych w tulei uszczelniajacej 18, wzgled¬ nie w tulei prowadzacej 19, albo w pierscieniu opo¬ rowym 20, a takze za pomoca rowków osiowych 26.Na obwodzie tulei uszczelniajacej 18 sa rozmiesz¬ czone np. po trzy rowki promieniowe 25 i rowki osiowe 26.Tuleja uszczelniajaca 18 jest uszczelniona od strony przestrzeni szczelinowej 22 (patrzac od stro¬ ny wysokocisnieniowej) przez uszczelke 27 w kie¬ runku bloku 11 obudowy cylindrycznej 10. Umiesz¬ czone z tylu tej uszczelki 27 otwory 28, wykonane w tulei uszczelniajacej 18 wzglednie w bloku 11 obudowy cylindrycznej 10, sluza do odprowadzania cieczy przeciekowej, przeciskajacej sie przez osiowa szczeline uszczelniajaca 21 od strony wysokiego cis¬ nienia do strony niskiego cisnienia. Uszczelka zgar¬ niajaca 30 eliminuje przedostawanie sie strumienia przecieku na zewnatrz, który odplywa przez otwory 28 i 29. Tuleje uszczelniajaca 18 z osadzona w niej tuleja prowadzaca 19 przytrzymuje nakretka 31 w otworze lla bloku 11 obudowy cylindrycznej 10.W celu zapewnienia bezstykowego ruchu tloka 15 w dolnym zasiegu cisnienia pompy, wzglednie przy rozruchu pompy, wewnetrzny otwór tulei prowa¬ dzacej 19 jest wyposazony w rowki obwodowe 19a, w których gromadzi sie ciecz, pompowana przez pompe.Sprzeglo 17 jest wyposazone w tuleje 32, z usz¬ czelnionym gwintem 33 wkreconym w wodzik 16, który jest polaczony z tlokiem 15. Element osiowy, 36, sluzacy do osiowego podparcia tloka 15 jest tak przytrzymywany przez tuleje 32 i przez pierscienie 34 i 35, ze wspólpracuje on na powierzchni czaszy kulistej 37, przy zachowaniu malej odleglosci osio¬ wej, np. 0,1 mm, z tarcza 38 osadzona z wodzika 16 z kolnierzem poprzecznym lub tym podobnym ele¬ mentem. Polozenie ustawionej tulei 32 zabezpiecza przeciwnakretka 39. Przestrzen wewnetrzna 40, po¬ zwala osiowej czesci oporowej 36, wzglednie tloko¬ wi 15, na luz nie tylko promieniowy i osiowy, leoz^ takze na maly luz wielostronny, jest wypelniana ciecza, np. olejem, który wypelnia przestrzen 40 wewnetrzna przez otwór 41. Wnetrze tulei 32 z gwintem sprzegla 17 uszczelnia na zewnatrz mie¬ szek 42 uszczelniajacy.Sposób dzialania opisanego urzadzenia jest na¬ stepujacy: W suwie ssania pompy, przy ruchu tlo¬ ka 15 w kierunku strzalki xx, np. przy koncu suwu ssania, powierzchnia czolowa tloka 15 znajduje sie w zasiegu kanalów poprzecznych 25, a tloczona ciecz jest zasysana przez zawór 12 do komory 13 pompy, zas w suwie tloczacym, przy ruchu tloka 15 w kierunku strzalki X2 ciecz ta jest tloczona przez zawór cisnieniowy 14. Ciecz jest tloczona, w suwie 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 79570 8 tloczacym do szczeliny uszczelniajacej 21 i wypel¬ nia stopniowo te szczeline przez rowki 19a. Jedno¬ czesnie ciecz ta wypelnia poprzez rowki promie¬ niowe 25 i rowki osiowe 26 pierscieniowa szczeline 22 na stronie zewnetrznej promieniowej tulei usz¬ czelniajacej 18, tak ze tuleja uszczelniajaca 18 jest pod cisnieniem zarówno od wewnatrz, jak i od zewnatrz.Na fig. 3 sa przedstawione z jednej strony sily naporu P, dzialajace promieniowo od wewnatrz, a wiec od szczeliny uszczelniajacej 21, w po-' laczeniu z tuleja uszczelniajaca 18 (przedsta¬ wiona w tym przypadku jednoczesciowo), a z dru¬ giej strony sa przedstawione sily naporu Q dzialajace promieniowo od zewnatrz, a wiec od przestrzeni szczelinowej 22, na dlugosci tulei usz¬ czelniajacej 18, przy czym — odpowiednio do fig. 1 — strona wysokiego cisnienia H jest usytuowana na prawo, a strona niskiego cisnienia N na lewo.Jak wynika z fig. 3, sily naporu P i Q utrzymuja sie bezposrednio na stronie wysokiego oisnienia H w równowadze. Po stronie niskiego cisnienia N sily naporu P maleja stopniowo w szczelinie 21, pod¬ czas gdy sily naporu Q sa stale i jednakowe na zewnetrznej stronie przestrzeni szczeliny 22, albo sa w zasadzie równe cisnieniu w komorze roboczej 13 pompy. Wskutek tego obciazenie promieniowe, wynikajace z sil naporu P i Q, wzrasta od strony wysokiego cisnienia H do strony niskiego cisnienia.W dolnej czesci fig. 3 uwidoczniona jest szerokosc szczelinowa s na dlugosci tulei uszczelniajacej 18, w znacznie powiekszonej skali. Symbolem s0 jest tu zaznaczona robocza szerokosc szczeliny.Pod wplywem dzialania sil naporu P i Q tuleja uszczelniajaca 18 jest tak odksztalcona, ze szczelina 21 zweza sie pomiedzy tuleja 18, a tlokiem 15 lub walem w strone niskiego cisnienia N. Powstaja przy tyrn, w zaleznosci od wielkosci cisnienia, krzywe odksztalcen slf s2, s3 itd., przy czym w po¬ blizu konca niskiego cisnienia tulei uszczelniajacej 1S wystepuje najmniejsza szerokosc szczeliny smin.Ta najmniejsza szerokosc szczeliny smin jest tym mniejsza, im wieksze jest cisnienie cieczy, przy czym szerokosc szczeliny dopasowuje sie kazdora¬ zowo do panujacego cisnienia w czasie luzu robo¬ czego maszyny, tak ze równiez przy duzych waha¬ niach cisnienia i przy bardzo duzych cisnieniach moze byc utrzymywany maly strumien stalego przecieku.Tlok 15 jest utrzymywany wspólosiowo przez fzczeline uszczelniajaca 21, zwezajaca sie w strone niskiego cisnienia N. Przez umieszczenie rowków obwodowych 19a polepszone jest utrzymywanie wspólosiowosci, zwlaszcza w zakresie niskich ci¬ snien pompy oraz przy rozruchu pompy.Na wykresie przedstawionym na fig. 4 strumien p przecieku q jest znoszony nad uszczelnionym cisnieniem Ph po stronie wysokiego cisnienia H.Krzywa q przedstawia tu strumien przecieku w znanym dotychczas uszczelnieniu, a krzywa q2 przedstawia straty przecieku w rozwiazaniu wedlug wynalazku. Jak wynika z wykresu, krzywa qr wzrasta proporcjonalnie lub wiecej niz proporcjo¬ nalnie wraz z cisnieniem Ph i osiaga przy wyz¬ szych cisnieniach praktycznie wartosci nie do po¬ konania. W przypadku wynalazku strumien prze¬ cieku q2 zmniejsza sie natomiast po przekroczeniu okreslonego cisnienia Pa, przy czym strumien ten pozostaje praktycznie wewnatrz zakresu a staly.Uszczelnienie wedlug wynalazku nadaje sie prze¬ to szczególnie korzystnie do uszczelniania urzadzen o wysokich cisnieniach roboczych, które odpowia¬ daja temu zakresowi a lub leza ponad tym za¬ kresem.Osrodek tloczony, przeciskajacy sie przez szcze¬ line uszczelniajaca 21 moze plynac z powrotem otworami 28, 29 na zewnatrz, wzglednie do ukladu przewodów ssacych maszyny. W danym przypadku odprowadzenie przecieku moze nastapic takze pfzez otwór 28 juz w takim zakresie, w którym sily P zmniejszajace jsie wedlug krzywej nie osiagnely jeszcze wartosci zerowej po stronie niskiego cisnie¬ nia N, a wiec na przyklad w miejscu Px, zaznaczo¬ nym na fig. 3.Przez luz osiowy a i luz promieniowy r na sprzegle 17, a takze przez powierzchnie 37 czaszy kulistej elementu podporowego 36 gwarantuje sie wielostronne ustawianie tloka 15 wzgledem . tulei uszczelniajacej 18.Przez cieoz tlumiaca, np. przez olej, eliminuje sie w przestrzeni 40 wybijanie czesci 36, 38, a tym samym halas, wynikajacy z uderzen metalu. Za¬ miast tej cieczy dodatkowo moze byc przewidziany takze material tlumiacy, np. guma lub tym podob¬ ne tworzywo, które przejmuje sily uderzenia przy napedzie tloka pompy.Fig. 5i przedstawia schematycznie rozwiazanie z tlokiem 15 pompy, przesuwnym* w obudowie cy¬ lindrycznej 111 i wyposazonym we wkrecona w niego wkladke 115 a i w nasadzona na ten tlok 115 slizgowo tuleje uszczelniajaca 118, uszczelniona naprzeciw tloka 115 przez uszczelke 127 i podparta w osi przez pierscien oporowy 120. Szczelina usz¬ czelniajaca 121 znajduje sie w tym przypadku pro¬ mieniowo poza szczelina 122, polaczona przez prze¬ krój poprzeczny przelotowy 125 z komora 113 pom¬ py. Zgodnie z fig. 3 sily naporu P powstaja w osio¬ wej szczelinie uszczelniajacej 121, a sily naporu Q powstaja w szczelinie 122, wskutek czego tuleja uszczelniajaca 118 rozszerza sie w strone niskiego cisnienia, a tym samym zweza sie szczelina uszczel¬ niajaca 121 az do szerokosci smin. Sposób dzialania tego rozwiazania jest taki sam jak sposób dziala¬ nia uszczelnienia, wedlug pierwszego przykladu wy¬ konania.Na fig. 6 blok 11 obudowy cylindrycznej 10 ma otwór 24, w którym jest osadzony tlok, wzglednie tloczysko 15. W wykonaniu lla bloku 11 obudowy cylindrycznej 10 jest — podobnie jak na fig. 1 — osadzona tuleja uszczelniajaca 18 z tuleja prowa¬ dzaca 19 tak, ze tloczysko 15 ze szczelina uszczel¬ niajaca 21, posiada przy nie obciazonej maszynie, jednakowa na swej dlugosci szerokosc szczeliny, np. okolo 1/100 do kilku setnych milimetra przecho¬ dzacej osiowo przez tuleje uszczelniajaca 18 z osa¬ dzona w niej trwale tuleja prowadzaca 19, a na zewnetrznej stronie tulei uszczelniajacej 18, we¬ wnatrz wybrania lla, pozostaje szczelina 22. Tuleja uszczelniajaca 18 jest mocno osadzona — jak na fig. 1 — w bloku 11 obudowy cylindrycznej 10, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6079570 10 a uszczelka 27 tiszczelnla szczeline 22 od strony przeciwnej /wysokiemu cisnieniu. Tuleje uszczelnia¬ jaca ii zsbez^)iecza w kierunku osiowym nakretka 31 zlaczna.Szczelina uszczelniajaca 21 jest polaczona poprzez otwór 24 z komora pompy, a takze poprzez kanaly poprzeczne 25 po stronie wysokiego cisnienia osio¬ wej szczeliny uszczelniajacej 21 z zewnetrzna szcze¬ lina 22. Szczelina uszczelniajaca 21 jest polaczona z odprowadzeniem 28, 29, które prowadzi do atmo¬ sfery lub do zbiornika zapasowego.Uszczelka 30 spelnia funkcje zgarniacza i przy¬ lega do tloozyska 15 bez docisku lub z malym tyl¬ ko dociskiem. Uszczelka 30 moze byc takze wyeli¬ minowana calkowicie, o ile Wyplyw cieczy prze- oiekowej odbywa sie przez otwór osiowy 28a wzglednie odprowadzanie cieczy przeciekowej za¬ miast przez przewód 23 odbywa sie równiez prze/ otwór osiowy 28a na przyklad z powrotem do zbior¬ nika zapasowego.Tloczysko 15 opiera sie w kierunku osi za po¬ moca czesci oporowej 36 i kulistej powierzchni 37 czaszy oporowej. Z odpowiednio uksztaltowana pod¬ kladka stozkowa 38a, która jest osadzona jako tar¬ cza pomiedzy osiowa czescia oporowa 36, a cze¬ scia napedowa, zwlaszcza wodzikiem 16, promie¬ niowo ruchoma. Przestrzen 40, w której osiowa czesc oporowa 36 opiera sie o podkladke stozkowa 38a, jest wypelniona olejem, tak ze elementy po¬ ruszaja sie wzgledem siebie z malym tarciem.Tarcza tworzaca podkladke stozkowa 38a, moze byc dla zmniejszenia tarcia, jak to jest przedstawio¬ ne na fig. 7, oparta o wodzik 16 na korpusach tocz¬ nych, na przyklad kulkach 38b lub tym podobnych elementach.Jak wynika z fig. 1, tuleja uszczelniajaca 18 posiada w zasiegu zwróconym do strony niskiego cisnienia przekrój poprzeczny tulei uszczelniajacej 18 zmniejszajacy sie od strony wysokiego cisnienia.Dzieki temu na skutek duzego cisnienia powstaje na przestrzeni szczeliny 22, odksztalcenie tulei usz¬ czelniajacej 18, a tym samym odksztalcenie osio¬ wej szczeliny uszczelniajacej 21 jak na fig. 3. Oka¬ zalo sie jednak, ze w celu uzyskania najkorzystniej¬ szej szczeliny tuleja uszczelniajaca 18 musi posia¬ dac, w zaleznosci od cisnienia roboczego, zróznico¬ wany ksztalt.Przedstawione na fig. 1 uksztaltowanie tulei uszczelniajacej 18 jest z reguly najkorzystniejsze dla wzglednie niskich cisnien, siegajacych do okolo 500 atm. Im wyzsze jest cisnienie, tym mniejsze musi byc przewezenie, które przy bardzo wysokim cisnieniu nalezy zastapic przez tuleje uszczelnia¬ jaca ze zgrubieniem w jej czesci srodkowej, polo¬ zonej przewaznie blizej konca niskiego cisnienia.Na fig. 8 jest przedstawiony ksztalt wzdluzny tulei uszczelniajacej, dla trzech przypadków. Przy wzglednie nizszych cisnieniach, siegajacych do okolo 500 atm. tuleja uszczelniajaca posiada celowo profil przewezony 18a. Przy cisnieniach srednio wyso¬ kich, np. od 500 do 1000 atm., dobiera sie ko¬ rzystnie profil 18b, przy którym tuleja uszczelnia¬ jaca 18 posiada na swej dlugosci taki sam lub prawie taki sam przekrój poprzeczny, albo prze¬ krój poprzeczny zblizony do tego profilu 18b. Dla maszyn o bardzo duzych cisnieniach, siegajacych ponad 1000 atm., a nawet ponad 1500 atm,, tuleja uszczelniajaca 18 ma z kolei celowo wybrzuszenia, tak ze powstaje tu mniej wiecej profil 18c, który 5 odpowiada przykladowi wykonania, przedstawio¬ nemu na fig. 8. Przez to pogrubienie eliminuje sie zbyt duze cisnienie w przestrzeni szczeliny 22 w poblizu strony niskiego cisnienia oraz usuwa sie zbyt mocne odksztalcanie tulei uszczelniajacej 18, ln a tym Sttmym^eliminuje sie niebezpieczenstwo sty¬ ku medalu pomiedzy tuleja uszczelniajaca 18, a tlo- czyskiem 15." Te ksztalty tulei uszczelniajacej 18, zalezne od; cisnienia po stronie wysokiego cisnienia moga byc 15 wiecej lub mniej zmieniane i, sa zalezne od wy¬ miarów tulei uszczelniajacej 18 {lacznie z pola¬ czona z nia trwale tuleja prowadzaca 19) oraz od elastycznosci materialu i od szerokosci poczatko¬ wej szczeliny uszczelniajacej 21, 12L PL PL

Claims (21)

1. Zastrzezenia patentowe 25 1. 2. Uszczelnianie tloków, tloczysk lub tym podob¬ nych elementów tuleja uszczelniajaca, sluzaca do uszczelniania szczeliny osiowej, zwlaszcza pomp o bardzo duzym cisnieniu, tloczacych nie smarujaca ciecza o niskiej lepkosci, przy czym /tuleja posiada 30 usytuowana osiowo szczeline uszczelniajaca pomie¬ dzy tlokiem, tloczyskiem lub tym podobnym ele¬ mentem, a uszczelnianym elementem, znamienne tym, ze osiowa szczelina uszczelniajaca (21, 121) rozciaga sie od strony wysokiego cisnienia az do 35 otworu (28) o nizszym cisnieniu na koncu prze¬ ciwnym do strony wysokiego cisnienia, a tuleja uszczelniajaca (18, 118) jest ograniczona na swoje} tylnej stronie polozonej promieniowo naprzeciwko osiowej szczeliny uszczelniajacej (21, 121), przez 40 polaczona ze strona wyzszego cisnienia, zwlaszcza z komora pompy, przestrzen rozciagajaca sie na dlugosci osiowej szczeliny uszczelniajacej (21, 121), przy czym przestrzen usytuowana na stronie tylnej elastycznie odksztalcalnej tulei uszczelniajacej (18, 4g 118) jest uszczelniona naprzeciw konca wylotu osio¬ wej szczeliny uszczelniajacej (21, 121), a tlok, tlo¬ czysko (15, 115) lub tym podobny element jest ze wszystkich stron ruchomo podparty dla samoczyn¬ nego jego osiowania. 50

2. 3. Uszczelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, He osiowa szczelina uszczelniajaca (21) dochodzi swobodnie do konca przeciwstawionej strony wy¬ sokiego cisnienia. *

3.

4. Uszczelnienie wedlug zastrz. li, znamienne tym, 55 ze osiowa szczelina uszczelniajaca (21, 121) jest na koncu przeciwstawnym do strony wysokiego cisnie¬ nia uszczelniona przez uszczelke (30) zgarniajaca, eliminujaca glównie tylko przeplyw strumienia przecieku. 60 4l Uszczelnienie wedlug zastrz. 1 lub 2 lub 3, znamienne tym, ze osiowa szczelina uszczelniajaca (21, 121) i tuleja uszczelniajaca (18, 118) sa tak zwymiiarowane, ze przy pelnym cisnieniu na stro¬ nie wysokocisnieniowej (H) osiowa szczelina usz- 65 czelniajaca (21, 121) zweza sie lejkowato od strony79570 11 12 wysokocisnieniowej (H) az co najmniej w poblize przeciwstawnej jej strony niskiego cisnienia (N), do.waskiej, lecz bezstykowej szerokosci (smin).

5. Uszczelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tuleja uszczelniajaca (18, 118) jest osadzona lub nasadzona szczelnie w blok (11) obudowy cylin¬ drycznej (10) lub na tlok (15) lub tloczysko (115) od strony niskiego cisnienia (N) osiowej szczeliny usz¬ czelniajacej (21, 121).

6. Uszczelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze jest wyposazone dodatkowo w uszczelke (27, 127) do uszGzalniama od strony niskiego cisnienia (N). przestrzeni (22, 122), na zewnetrznej stronie tulei uszczelniajacej (18, 118).

7. Uszczelnienie wedlug zastrz, 1, znamienne tym, ze powierzchnia zewnetrzna i/lub wewnetrzna, ograniczajaca szczeline uszczelniajaca (21), jest wy¬ posazona w rowki odciazajace (19a).

8. Uszczelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tuleja uszczelniajaca (18) jest osadzona ruchomo w otworze cylindrycznym (lla) i na zewnetrznej stronie ma przewezenie, które tworzy wolna prze¬ strzen (22) na obwodzie.

9. Uszczelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tuleja uszczelniajaca (18) posiada na dlugosci osiowej swej szczeliny uszczelniajacej (21) zrózni¬ cowana promieniowo grubosc scianki. TO.

10. Uszczelnienie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze w maszynach o bardzo duzych cisnieniach, ponad 1000 atm., tuleja uszczelniajaca (18) posiada w swej czesci srodkowej zgrubienie.

11. Uszczelnienie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze w maszynach o cisnieniach ponizej 500 atm. tuleja uszczelniajaca (18) posiada w swej czesci srodkowej przewezenie.

12. Uszczelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze maksymalne pogrubienie lub maksymalne przewezenie szczeliny tulei (18) uszczelniajacej jest usytuowane od strony osiowej o nizszym cisnieniu.

13. Uszczelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze tuleja uszczelniajaca (18) przylega na stro¬ nie wysokocisnieniowej (H) osiowo do odsadzenia pierscieniowego (20a), a powierzchnia czolowa tulei uszczelniajacej (18), przylegajaca do tego odsadze¬ nia, lub odsadzenie (20a), stykajace sie z ta po¬ wierzchnia czolowa, posiadajaca wybrania (25, 26), korzystnie rowki promieniowe i osiowe laczace 5 strone wysokocisnieniowa (H) z przestrzenia szcze¬ linowa (22).

14. Uszczelnienie wedlug zastrz. 1 do tloka lub tym podobnego elementu z napedem za pomoca sprzezonego z nim i osiowo prowadzonego czlonu 10 napedowego, korzystnie wodzika, znamienne tym, ze tlok (15) albo tloczysko lub tym podobny ele¬ ment jest polaczony z czlonem napedowym (16) z mozliwoscia ruchu wielostronnego.

15. Uszczelnienie wedlug zastrz. 14, znamienne 15 tym, ze tlok (15) albo tloczysko jest podparte osio¬ wo na czlonie napedowym (16) ,za pomoca kulistej powierzchni (37).

16. Uszczelnienie wedlug zastrz. 14 lub 15, zna¬ mienne tym, ze itlok (15) albo tloczysko posiada 20 naprzeciwko czlonu napedowego (16) luz osiowy (a).

17. '. Uszczelnienie wedlug zastrz. 14 lub 15 lub 16, znamienne tym, ze pomiedzy plaszczyznami sprze¬ gla przenoszacymi naped z czlonu napedowego (16) 25 i tloka (15) lub tloczyska wlaczony jest srodek tlu¬ miacy drgania.

18. Uszczelnienie wedlug zastrz. 15 lub 16 lub 17, znamienne tym, ze tloczysko (15) jest podparte w podkladce stozkowej (38a) ruchomej poprzecznie na 30 czlonie napedowym, korzystnie na wodziku (16).

19. Uszczelnienie wedlug zastrz. 18, znamienne tym, ze podkladka stozkowa (38a) jest podparta na czlonie napedowym (16) przy wlaczeniu miedzy te elementy srodków przeciwciecznych. 35

20. Uszczelnienie wedlug zastrz. 18 lub 19, zna¬ mienne tym, ze podkladka stozkowa (38a) jest oparta na korpusach tocznych (38b) zwlaszcza na kulkach (38b).

21. Uszczelnienie wedlug zastrz. 1, znamienne 40 tym, ze przewód przeciekowy (28, 29) odgaleziony na koncu osiowej szczeliny uszczelniajacej (21), jest polaczony z przewodem zbiorczym lub z ukladem przewodów ssacych pompy.KI. 47f2,15/54 79570 MKP F16j 15/54 FIG.Z FIG. 3 nin I s3 s2 *1 FIG. 5 127 118 121 125 111 ^//113KI. 47f2,15/54 79570 MKP F16j 15/54 Fig.6 38a 29 27 18 18c 22 ^f r ^ Fig.8 18c 18a 18b OZGraf. Lz. 1757 (125+25) Cena 10 zl PL PL