УПЛОТНЕНИЕ ТОРЦЕВОЕ Российский патент 1999 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов.

Известно торцевое уплотнение, содержащее кольца пары трения, подвижное из которых связано с обоймой, закрепленной на валу, и подпружинено относительно обоймы, выполненной в виде кольца-сепаратора со шлицевыми пазами на посадочной поверхности, а между кольцом-сепаратором и подвижным кольцом помещена нажимная обойма с поводками, кинематически связанная с подвижным кольцом и кольцом-сепаратором поводками, помещенными в шлицевые пазы кольца-сепаратора (см. а.с. N 731152 М кл.⁵ F 16 J 15/34, опубл. 30.04.80).

Известно также торцевое уплотнение, содержащее неподвижные и вращающиеся кольца пар трения (двойное уплотнение), поводки, вторичные уплотнения, и пружину (см. Торцевые уплотнения, используемые для центробежных насосов. Каталог. Изд-е 3-е. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М. 1980, стр. 13, тип уплотнения 2Г). Это уплотнение выбрано в качестве прототипа.

Недостатками известных устройств является то, что вращающееся фрикционное кольцо помещено в штампованную обойму, имеющую удлиненные поводки, отштампованные вместе с обоймой. Эти поводки обламываются при эксплуатации уплотнения, досрочно выводя последнее из строя. Утолщение обоймы и поводков невозможно, так как штамповка глубокая с фиксирующими дугообразными выступами внутрь обоймы. Эти выступы входят в аналогичной формы углубления фрикционного кольца. Такая форма сопряжения выступов с углублениями может привести к заклиниванию фрикционного кольца в обойме, снижению подвижности кольца и течи в паре трения.

В связи с большой номенклатурой типоразмеров и малой серийностью торцевых уплотнений применение сложных штампованных деталей нерентабельно. Изготовление таких деталей механической обработкой дает большую трудоемкость, низкий коэффициент использования материала и большую массу вращающихся частей, что приведет к увеличению вредных вибраций и снижению ресурса агрегата в целом. Поэтому такая конструкция уплотнения не обеспечивает надлежащей его надежности.

Кроме того, фрикционное кольцо выполнено незащищенным, т.е. не запрессовано в обойму. Фрикционные кольца, как правило, выполняются из твердых хрупких материалов, а вторичное конусное уплотнение работает на разрыв фрикционного кольца в присутствии вибраций, поэтому в процессе эксплуатации, а также при монтаже имеет место разрушение указанных колец.

Задача изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции.

В предлагаемом уплотнении, содержащем неподвижное и вращающееся кольца, составляющие пару трения, вторичные уплотнения, пружину и поводки, установлена опорная для пружины шайба, а каждый из поводков состоит из двух параллельных друг другу участков, соединенных средним переходным участком, причем в уплотняемом валу и во вращающемся кольце выполнены продольные пазы для установки в них соответственно параллельных участков поводка, а в опорной шайбе выполнен паз, профиль которого соответствует профилю сопрягаемого с ним среднего переходного участка поводка.

На фиг. 1 изображен общий вид описываемого уплотнения; на фиг. 2 - опорная шайба (поз. 9 на фиг. 1); на фиг. 3 - диаметральное сечение опорной шайбы на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг.1.

Торцевое уплотнение содержит неподвижное 1 и вращающееся 2 кольца, составляющие пару трения, вторичные уплотнения 3 и 4, пружину 5, поводки 6 и снабжено опорной для пружины 5 шайбой 7. Каждый из поводков 6 состоит из двух, параллельных друг другу участков 8 и 9, соединенных средним переходным участком 10, причем в уплотняемом валу 11 и во вращающемся кольце 2 выполнены продольные пазы 12 и 13 для установки в них соответственно параллельных участков 8 и 9 поводка 6, а в опорной шайбе 7 выполнен паз 14, профиль которого соответствует профилю сопрягаемого с ним среднего переходного участка 10 поводка 6. На фиг. 1 показано двойное торцевое уплотнение.

Уплотнение работает следующим образом.

Вращение вала 11 через пазы 12, поводки 6 и пазы 13 передается вращающемуся кольцу 2. Поводки 6 удерживаются на своих местах опорной шайбой 7 и пружиной 5. Под действием указанной пружины кольцо 2 прижимается к неподвижному кольцу 1, предотвращая утечки рабочей среды.

Преимуществом предлагаемого уплотнения является то, что поводки легко выполнить из полосового материала толщиной, достаточной для надежной работы в течение всего срока эксплуатации уплотнения (без поломок). При этом не требуется использование дорогостоящих штампов. Поводки можно выполнить из закаливаемого материала, чего нельзя сделать в аналогах. Коэффициент использования материала при изготовлении поводков приближается к 1, а опорная шайба имеет указанный коэффициент 0,52. Обе эти детали (поводки и шайба) имеют простую конструкцию, малую трудоемкость изготовления, незначительную массу, что снижает уровень вредных вибраций. Фрикционный элемент вращающегося кольца запрессован в обойму, что повышает надежность конструкции.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов. Торцевое уплотнение содержит неподвижное и вращающееся кольца, составляющие пару трения, вторичные уплотнения, пружину, поводки и снабжено опорной для пружины шайбой. Каждый из поводков состоит из двух параллельных друг другу участков соединенных средним переходным участком. В уплотняемом валу и во вращающемся кольце выполнены продольные пазы для установки в них параллельных участков поводка. В опорной шайбе выполнен паз, профиль которого соответствует профилю сопрягаемого с ним среднего переходного участка поводка. Изобретение повышает надежностъ и упрощает конструкцию. 5 ил.

Уплотнение торцевое, содержащее неподвижное и вращающееся кольца, составляющие пару трения, вторичные уплотнения, пружину и поводки, отличающееся тем, что оно снабжено опорной для пружины шайбой, а каждый из поводков состоит из двух, параллельных друг другу участков, соединенных средним переходным участком, причем в уплотняемом валу и во вращающемся кольце выполнены продольные пазы для установки в них соответственно параллельных участков поводка, а в опорной шайбе выполнен паз, профиль которого соответствует профилю сопрягаемого с ним среднего переходного участка поводка.