УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ ДВУХКРОМОЧНАЯ МАНЖЕТА ТОРЦОВОГО ТИПА Российский патент 2002 года по МПК B21B31/02 

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

Известна приведенная в качестве аналога конструкция уплотнительной манжеты торцового типа (а.с. СССР 198061, МПК⁴ В 21 В 31/02 от 21.02.67 г.). В этой конструкции манжеты - аналога, состоящей из корпуса, губки и соединяющей их перемычки, губка выполнена с постепенным утолщением в направлении к рабочей кромке. Такая конструкция позволяет обеспечить условие надежной герметичности при работе манжет с небольшими перемещениями губки и для уплотнения одной среды. Однако для уплотнения и разделения двух сред (охлаждающей и смазывающией) и в условиях значительных перемещений губки такая манжета непригодна.

Известна также приводимая в качестве второго аналога V-образная манжета торцового типа, состоящая из корпуса, губки, выполненной с определенным соотношением размеров утолщенной части и перемычки, соединяющей корпус и губку (пат. РФ 2063276, 7МПК В 21 В 31/02 от 16.05.94 г.). В этой конструкции обеспечивается герметичность для уплотнения одной среды. Основной недостаток заключается в том, что для уплотнения двух сред (охлаждающей и смазывающей) необходима установка двух таких манжет, что значительно усложняет конструкцию. Другим недостатком является то, что в условиях значительных осевых перемещений не обеспечивается равномерность деформации рабочих элементов манжет: 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.

Из известных конструкций уплотнительных манжет торцового типа наиболее близким аналогом по технической сущности (прототипом) является уплотнительная двухкромочная манжета торцового типа (пат. РФ 2148197, 7МПК В 21 В 31/02 от 20.04.99 г.). В этой конструкции манжеты, состоящей из корпуса, переходящего по наружному диаметру в гибкий кольцевой элемент с приспособлением для крепления манжеты, и соединенных с корпусом перемычками двух губок с рабочими кромками, обеспечивается уплотнение двух сред, а также за счет более оптимального сопряжения с контактирующими поверхностями в некоторой степени достигается равномерность распределения контактных давлений на рабочие кромки. Основной недостаток этой конструкции манжеты заключается в том, что вследствие возникающих при деформации внутренних напряжений в корпусе и кольцевом элементе, не достигается в полной мере равномерность распределения контактных давлений, что отрицательно сказывается на долговечности манжеты.

Задачей предлагаемой конструкции уплотнительной двухкромочной манжеты торцового типа является равномерное распределение контактных давлений на рабочих кромках. Технический эффект решения этой задачи - снижение износа рабочих кромок и увеличение долговечности манжеты. Поставленная задача решается за счет значительного снижения внутренних напряжений, возникающих при деформации в корпусе и кольцевом элементе, что позволяет уменьшить разницу в усилиях на рабочих кромках до 10%.

Заявляемая уплотнительная двухкромочная манжета торцового типа решает поставленную задачу с достижением указанного технического эффекта тем, что в уплотнительной двухкромочной манжете торцового типа, содержащей корпус, переходящий по наружному диаметру в гибкий кольцевой элемент с приспособлением для крепления манжеты, и соединенные с корпусом перемычками две губки с рабочими кромками, корпус и кольцевой элемент выполнены разъемными по плоскости симметрии, перпендикулярной продольной оси манжеты.

Заявленная двухкромочная манжета торцового типа поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен общий вид уплотнительной двухкромочной манжеты;
на фиг. 2 - уплотнительная двухкромочная манжета в рабочем положении.

Уплотнительная двухкромочная манжета торцового типа состоит из корпуса 1, переходящего по наружному диаметру в гибкий кольцевой элемент 2 с приспособлением 3 для крепления манжеты, двух эластичных губок 4,5 с рабочими кромками 6, 7 и соединяющих корпус 1 и губки 4,5 перемычек 8,9. Корпус 1 и гибкий кольцевой элемент 2 выполнены разъемными по плоскости симметрии, перпендикулярной продольной оси 10 манжеты.

Работа уплотнительной двухкромочной манжеты торцового типа осуществляется следующим образом.

В уплотняемом узле манжета своими рабочими кромками 6 и 7 контактирует с уплотняемыми поверхностями 11, 12, которые в процессе работы устройства могут перемещаться в осевом направлении. При этом поверхности 11, 12, воздействуя на рабочие кромки 6 или 7, деформируют корпус 1 с гибким элементом 2. Так как корпус 1 и гибкий элемент 2 выполнены разъемными, то вследствие отсутствия внутренних касательных напряжений в манжете при ее деформировании две половинки корпуса 1 и гибкого элемента 2 будут смещаться по плоскости стыка друг относительно друга. При этом снижается усилие изгиба манжеты и в значительной степени выравниваются контактные давления на рабочих кромках 6,7.

Задача изобретения: обеспечение равномерности распределения контактных давлений на рабочих кромках. Устройство содержит корпус, переходящий по наружному диаметру в гибкий кольцевой элемент с приспособлением для крепления манжеты, и соединенные с корпусом перемычками две губки с рабочими кромками. Корпус и кольцевой элемент выполнены разъемными по плоскости симметрии, перпендикулярной продольной оси манжеты. Изобретение обеспечивает снижение усилия изгиба манжеты, выравнивание контактных давлений на рабочих кромках. 2 ил.

Уплотнительная двухкромочная манжета торцового типа, содержащая корпус, переходящий по наружному диаметру в гибкий кольцевой элемент с приспособлением для крепления манжеты, и соединенные с корпусом перемычками две губки с рабочими кромками, отличающаяся тем, что корпус и кольцевой элемент выполнены разъемными по плоскости симметрии, перпендикулярной продольной оси манжеты.