Манжетное уплотнение Советский патент 1983 года по МПК F16J15/32 

Изобретение относится к уппотнительной технике, а именно к герметизирующим устройствам валов машин. Широкое распространение получили уст ройства манжетного типа, устанавливаемые на цилиндрическом валу машины Г13 Недостатком таких герметизирующих устройств является необходимость осуществления специальных конструктивных мероприятий для снижения трения и износа при тяжелых режимах работы (например, при скорости скольжения более 1015 м/с и давлении жидкости более 0,30,5 МПа). Применяется специальная обработка поверхности вала, нанесение гидродинамических выступов или впадин на губку манжеты и др. Известно также манжетное уплотнение вала, содержащее корпус, установленный в нем уплотнительный элёмшт с эластичной губкой, охватывающей участок вала, выполненный в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону уплотняемой полости С 23 Это герметизирующее устройство имеет существенный недостаток, aajouoчающийся в низкой работоспособности при указанных выше тяжелых режимах работы. Наличие в конструкции устрс ства конической поверхности под уплотнением не улучшает условий трення по сравнению с радиальными уплотнениями, работающими по цилиндрическому валу. Целью изобретения является уадиадое Hise износа уплотнения путем обеспечения осевых и радиальных перемещений губки по конической поверхности в процессе работы Указанная цель достигается тем, что в манжетном уплотнении вала, содержащем корпус, установленный в нем уплотни тельный элемент с эластичной , охватывающей участок вала, вьшолненщлй в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону уплот няемой полсхзти, геометрическая ось конической поверхности расположена под углом к оси вала, ; На фиг. 1 изображено устройство, полёречнШ разрез; Ш1 фиг. 2 - схема ко гакгирования уплотнения с конической повер Н(.вала;нафиг.З-ра взА-Анафиг.2, Устройство состоит из корпуса Г-машшш, вела 2, установленного в Kopaiyce 1 уплотйенйя 3, например ма вЕжеты с эластичной губкой 4 В колыхевой спиральной пружиной 5. Губка 4 уплотнения 3 охватьоааех к жическую поверхность 6 вала 2. Геометркйеская ось конической поверхности 6 рабпсшожена в пространстве под углом к оси вала 2, что обзспечивает контактирование губки 4 уплотнения 3с конической поверхностью 6 по замкнутой кривой по форме, близкой к эллипсу. С целью упрощения технологии изготов. ления крн)гческого участка вала, геометрическая ось которого расположена под углом к оси вала, охватываемый уплотнением конический участок может быть выполнен в виде закрепленной на валу втулки с конической наружной поверхностью. Рекомендуется угол при вершине конуса выполнять в пределах 10-30°, а коническую поверхность ориентировать так, чтобы УГОЛ между осью вала и осью конуса составлял 3-1 . При меньших значеНИ51Х указанных углов перемещения губки уплотнения будут незначительными и положительный эффект снижен, а при больших значениж углов может произойти нарушение контакта и между уплотнениями и валом образуется зазор. Устройство работает следующим образом. Уплотнение 3, Например манжета с эластичной губкой 4, контактирует с конической поверхностью 6 вала 2. В сечении конуса плоскостью, перпендикулярной к оси вала и проходящей через одну из точек контакта, например точку С уплотнения 3, образуется эллипс (точка М - центр эллипса, точки F.1 и Рд. его фокусы). При повороте вала 2 на ISO точка VJ конической поверхности 6 переместится в положение Ы , а точка К - в положение К-К.. Вершина О конуса займет в проста. ранстве положение Qj. При этом точки контакта С и В, перемещаясь по конической поверхности 6, займут соответственно положения С и В. Вследствие этого точки контакта С и В совершат радиальное перемещение на величину и осевые на величинуа . При вращении вала 2 будут иметь место перемещения каждой контактной точки эластичной губки 4 по конической поверхности 6 вала 2. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает Ьижения контактной зовы по конической поверхности вала. Это обстоятельство приводит к уменьшению взаимного перекрыгая поверхностей трения, что создаст бяагсетриятные условия ля смазьгаания зовы контента герметиируемой жидкостью и улучшает охлажение зоны трения. Технико-экономическая эффективность зобретения состоит в увеличении долгоечности манжеты.

Фиг. г

АА

Фиг. J

МАНЖЕТНОЕ УПЖУГНЕНИЕ вала, сбдержашее , установленный в нем ушготяительный элемент с эластичной губкой, охватывакшгай участок вала, выполненный в форме усеченного конуса, обращенного большим основанием в уплотняемой полости, о т л в чаю ш е е с я .тем, чтв, с солью уменьшевня износа уплотнения путем обеспеченш осевых и радиальных перемепюний губвя по конической поверасноств: в процессе ра-. боты, геометр счвская ось юэшпеской поверхности расположена под углом к осв вала. ttt.t