УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ МАНЖЕТА ТОРЦОВОГО ТИПА Российский патент 2000 года по МПК F16J15/32 B21B31/02 

Изобретение относится к области машиностроительного оборудования, конкретно к уплотнительным устройствам подшипниковых опор.

Известны конструкции манжет торцового типа (см., например, заявку ФРГ N 1908374, кл. B 21 B 31/02, 1977). Данная конструкция выполнена в виде оболочки вращения и состоит из корпуса, губки с уплотнительной кромкой и перемычки, соединяющей корпус и губку. Описанная конструкция манжеты благодаря высокой податливости губки позволяет отслеживать биение уплотняемой поверхности и обеспечивает уплотнение при малом усилии прижатия губки, что предопределяет низкие потери на трение и низкий износ. Вместе с тем конфигурация губки в известном устройстве такова, что кромочная ее часть, имея малую жесткость, контактирует с уплотняемой деталью не кромкой, а по поверхности.

Известны более совершенные конструкции уплотнительных манжет (см., например, авторское свидетельство СССР N 198061, кл. B 21 B 31/02, 1967 г. фиг. 1). В этой конструкции манжеты, состоящей из корпуса, губки и соединяющей их перемычки, губка выполнена с постепенным утолщением в направлении к рабочей кромке. Такая конструкция, в принципе, позволяет обеспечить одно из главных условий надежной герметичности при работе манжет - линейный контакт кромки губки с уплотняемой поверхностью. Однако для уплотнения двух сред и значительных перемещений губки такая манжета непригодна.

Из известных конструкций уплотнительных торцовых манжет наиболее близким аналогом по технической сущности (прототипом) является уплотнительная торцовая V-образная манжета (см. патент РФ N 2063276, кл. B 21 B 31/02, 1994 г. фиг. 1). В этой конструкции манжеты, состоящей из корпуса, губки, выполненной с определенным соотношением утолщенной части, и соединяющей корпус и губку перемычки, обеспечивается герметичность уплотнения в одном направлении и в ограниченном диапазоне перемещений. Для обеспечения герметичности уплотнения в другом направлении при установке двух манжет не обеспечивается равномерность деформации рабочих элементов манжет в условиях значительных осевых перемещений. В этом случае одна манжета работает в условиях чрезмерно высоких контактных давлений и, следовательно, подвержена увеличенному износу, а другая манжета не обеспечивает требуемую герметичность из-за недостаточного контактного давления на рабочей кромке.

Заявляемая уплотнительная манжета торцового типа устраняет перечисленные недостатки аналогов и прототипа тем, что манжета, содержащая корпус, губку с рабочей кромкой и перемычку, соединяющую корпус и губку, согласно изобретению, снабжена симметрично расположенной относительно корпуса дополнительной губкой с рабочей кромкой и соединенной с корпусом перемычкой, при этом корпус по наружному диаметру снабжен гибким кольцевым элементом, имеющим по наружной поверхности приспособление для крепления манжеты.

Предлагаемая конструкция уплотнительной манжеты торцового типа за счет оптимизации сопряжения с контактирующими поверхностями, что выражается в равномерности распределения контактных давлений на рабочие кромки, значительно снижает ее износ и, как следствие, повышает эффективность ее работы.

На фиг. 1 изображена собственно уплотнительная манжета торцового типа - двухкромочная манжета;
на фиг. 2 - вариант применения манжеты в сборе c уплотнительным устройством подшипника в рабочем положении.

Уплотнительная манжета торцового типа состоит из корпуса 1, двух эластичных губок 2, 3 с рабочими кромками 4, 5, соединяющих корпус 1 и губки 2, 3 перемычек 6, 7. Корпус 1 манжеты по наружному диаметру снабжен гибким кольцевым элементом 8, имеющим по наружной поверхности крепежное приспособление 9 для крепления манжеты в крышке 10 (фиг. 2) с помощью фланца 11. Рабочими кромками 4, 5 манжета контактирует с одной стороны с насадкой 12, а с другой стороны - с отбойником 13, закрепленными на расположенной на валке 14 цапфе 15 подшипника 16, установленного в подушке 17.

Работа уплотнительной манжеты торцового типа в устройстве осуществляется следующим образом (в качестве примера - уплотнительное устройство опоры прокатного валка).

При нормальной работе устройства рабочие кромки 4, 5 манжеты с одинаковым усилием контактируют с насадкой 12 и отбойником 13, предотвращая вытекание смазки из подшипника и попадание в него охлаждающей среды.

В процессе работы устройства при осевой регулировке валка 14, например при перемещении его влево (фиг. 2), цапфа 15 вместе с насадкой 12 и отбойником 13 относительно подушки 17 и крышки 10 также смещается влево. При этом насадка 12, перемещаясь, воздействует на рабочую кромку 4 манжеты, деформируя ее, в результате чего изгибается гибкий элемент 8 относительно крепежного приспособления 9. При этом контактные давления на кромках 4, 5 манжеты выравниваются. Таким образом, несмотря на осевое перемещение валка 14, усилие прижатия рабочих кромок 4 и 5 соответственно к насадке 12 и отбойнику 13 не изменяется, что позволяет сохранить требуемую герметичность устройства.

При перемещении валка 14 в другую сторону работа устройства осуществляется аналогично.

Использование: область машиностроительного оборудования, конкретно: уплотнительное устройство подшипниковых опор. Сущность изобретения: уплотнительная манжета торцового типа имеет две губки, соединенные перемычками с корпусом, который по наружному диаметру снабжен гибким кольцевым элементом, имеющим по наружной поверхности приспособление для крепления манжеты. Конструкция обеспечивает равномерность распределения контактных давлений на рабочие кромки. 2 ил.

Уплотнительная манжета торцового типа, содержащая корпус, губку с рабочей кромкой и перемычку, соединяющую корпус и губку, отличающаяся тем, что манжета снабжена симметрично расположенной относительно корпуса дополнительной губкой с рабочей кромкой и соединенной с корпусом перемычкой, при этом корпус по наружному диаметру снабжен гибким кольцевым элементом, имеющим по наружной поверхности приспособление для крепления манжеты.