САЛЬНИК ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ВАЛОВ Российский патент 2015 года по МПК F16J15/32 

Изобретение относится к сальнику для уплотнения от текучей среды валов, таких как гребные валы, валы лопастных колес, рулевые валы кораблей, содержащему зажимный элемент в жестко зафиксированных опорных кольцах в качестве установочного пространства с прилегающей проставкой в качестве мембраны и направленным к валу изогнутым элементом с образованием рабочей кромки для контакта с валом, причем в изогнутом элементе над рабочей кромкой расположен приемный желоб с упругим элементом.

Известны сальники такого рода, которые в различных конструктивных исполнениях используются для кораблей. Конструкция указанного выше типа известна из DE 4141999 C2. При этом оказалось, что при повышенном нагружении давлением способность к адаптированию геометрии уплотняющей кромки и регулировка изогнутой области не дают оптимальных условий.

Задача изобретения состоит в том, чтобы обеспечить хорошую регулировку сальника и, таким образом, улучшить регулировку сальника с учетом конкретных условий.

Решение этой задачи согласно изобретению осуществляется за счет того, что приемный желоб выполнен в виде кармана для упругого элемента с зазором для упругого элемента в несжатом состоянии.

Благодаря этому упругому элементу может быть предоставлен зазор для регулировки сальника.

Для обеспечения улучшения геометрии уплотнительной кромки при нагружении давлением предлагается, что мембрана посредством изменения своего угла наклона при нагружении давлением вплоть до достижения предельного давления может быть смещена до контакта с жестко зафиксированной стенкой, такой как удлиненное опорное кольцо, и может быть установлен увеличенный со стороны основания краевой угол в изогнутой области с рабочей кромкой.

Благодаря этому посредством изменения краевого угла при нагружении давлением могут быть обеспечены относительно благоприятные соотношения для образования поверхностей контакта с небольшими угловыми коэффициентами при высоком давлении.

Кроме того, предлагается, что глубина зазора составляет от 5% до 30% диаметра упругого элемента.

Для блокировки установленного упругого элемента на мембране над карманом для упругого элемента расположен носик в качестве стопорного элемента для вставленного упругого элемента.

Для образования благоприятной поверхности контакта сальника рабочая кромка для контакта с валом образована закругленной краевой областью изогнутого элемента.

Кроме того, по меньшей мере, участок рабочей кромки выполнен из более износостойкого эластомера по сравнению с материалом остальной части сальника.

На чертежах схематически представлен пример осуществления изобретения. На них представлено:

фиг.1 - сальник в соединении с валом при нормальном давлении и

фиг.2 - изображение, соответствующее фиг.1, при высоком давлении.

Представленный сальник 1 выполнен из обладающего эластичностью резины материала, такого как эластомер, причем, по меньшей мере, область образованной рабочей кромки 2 выполнена из более износостойкого эластомера по сравнению с материалом остальной части сальника 1.

Сальник 1 содержит верхний зажимный элемент 3, который посредством непроницаемого для текучей среды соединения известным образом закреплен в жестко зафиксированных металлических опорных кольцах 4, 5. К зажимному элементу 3 сальника 1 прилегает проставка 6 в качестве мембраны, которая расположена под углом ψ, являющимся углом наклона к горизонтали (к валу 7).

Проставка 6 соединена с обращенной к уплотняемому валу 7 изогнутой областью 8 сальника и образует с ее краевой областью рабочую кромку 2, которая прилегает к валу 7 под краевым углом к основанию. В этом выполнении рабочая кромка 2 образована закругленной краевой областью 9 изогнутой области 8 сальника 1.

Для обеспечения давления прижима рабочей кромки 2 к валу 7 рядом с эластичным стопорным элементом изогнутой области 8 сальника 1 предусмотрен соответствующий упругий элемент 10. При этом упругий элемент 10 с диаметром D расположен в приемном желобе 11, в качестве кармана для упругого элемента, и имеет при этом зазор 12 с глубиной t зазора, которая обеспечивает возможность гибкой регулировки изогнутой области 8 сальника 1. Для блокировки упругого элемента 10 на мембране, образованной проставкой 6, над приемным желобом 11 расположен носик 13 в качестве стопорного элемента. Глубина зазора предпочтительно составляет 15% диаметра упругого элемента.

Благодаря такой конструкции является возможным увеличить краевой угол β в основании между рабочей кромкой (2) и валом 7 при нагружении давлением и, таким образом, соответственно гибко регулировать и уменьшать поверхность уплотнения, так что устанавливается благоприятная площадь соприкосновения.

Для ограничения угла ψ наклона сальника 1 при достижении предусмотренного предельного давления среды, от которой проводится уплотнение, имеется жестко зафиксированная стенка 16. Для этого обращенное от среды, от которой проводится уплотнение, опорное кольцо 5 удлинено и имеет радиальную, проходящую до области поверхности вала, часть 14, в то время как обращенное к среде, от которой проводится уплотнение, опорное кольцо оканчивается выступом 15.

Изобретение относится к уплотнительной технике. У сальника для уплотнения валов от жидкости с креплением в жестко зафиксированных опорных кольцах предусмотрено, что сальник выполнен с зажимным элементом и установленным посредством проставки изогнутым элементом с рабочей кромкой, в котором посредством упругого элемента обеспечивается давление прижима. Упругий элемент расположен в приемном желобе, выполненном в виде кармана для упругого элемента с зазором для упругого элемента в несжатом состоянии. Над карманом для упругого элемента на выполненной в виде проставки части мембраны расположен носик в качестве стопорного элемента для вставленного упругого элемента. Изобретение повышает надежность уплотнения. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Сальник для уплотнения от текучей среды валов, таких как гребные валы, валы лопастных колес, рулевые валы кораблей, содержащий зажимный элемент в жестко зафиксированных опорных кольцах в качестве установочного пространства с прилегающей проставкой в качестве мембраны и обращенным к валу изогнутым элементом с образованием рабочей кромки для контакта с валом, причем в изогнутом элементе над рабочей кромкой расположен приемный желоб с упругим элементом, отличающийся тем, что приемный желоб выполнен в виде кармана (11) для упругого элемента с зазором (12) для упругого элемента (10) в несжатом состоянии, причем на мембране (6) над карманом (11) для упругого элемента расположен носик (13) в качестве стопорного элемента для вставленного упругого элемента (10).

2. Сальник по п.1, отличающийся тем, что мембрана (6) посредством изменения своего угла (ψ) наклона при нагружении давлением вплоть до достижения предельного давления может быть смещена до контакта с жестко зафиксированной стенкой (16), такой как удлиненное опорное кольцо (5), и может быть установлен увеличенный краевой угол (β) при основании в изогнутой области (8) с рабочей кромкой (2).

3. Сальник по п.1 или 2, отличающийся тем, что зазор (12) имеет глубину (t) от 5% до 30% диаметра (D) упругого элемента.

4. Сальник по п.1 или 2, отличающийся тем, что рабочая кромка (2) для контакта с валом (7) образована закругленной краевой областью (9) изогнутого элемента (8).

5. Сальник по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, область рабочей кромки (2) выполнена из более износостойкого эластомера по сравнению с материалом остальной части сальника (1).