Торцовое уплотнение Советский патент 1984 года по МПК F16J15/34 

9 7

17.

15(Л

Oi

ю

О1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к уплотнительной технике крупногабаритных валов диаметром более двух метров, и может быть использовано в мельничном оборудовании, в различных вращающихся крупногабаритных аппаратах.

Известно торцовое уплотнение, включающее упругое кольцо, закрепленное на валу, и центрированное кольцо, связанное с кожухом эластичной диафрагмой и поджимаемое одним из торцов к упорному кольцу через антифрикционное кольцо упругими элементами 1.

Недостатками известного устройства являются невозможность использования его для уплотнений крупногабаритных ваг лов и сложность монтажно-демонтажных работ.

Целью изобретения является повыщение надежности уплотнения при любых смещениях кожуха.

Поставленная цель достигается тем, что в торцовом уплотнении, включающем упорное кольцо, закрепленное на валу, и центрированное кольцо, связанное с кожухом эластичной диафрагмой и поджимаемое одним из торцов к упорному кольцу через антифрикционное кольцо упругими элементами, упругие элементы установлены на валу и через введенные в уплотнение элементы трения взаимодействуют с другим торцом центрированного кольца.

При этом для упрощения монтажно-демонтажных работ участок вала, на котором закреплено упорное кольцо, выполнен выступающим за пределы кожуха.

На фиг. 1 изображено уплотнение в разрезе; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4, 5 и 6 - варианты выполнения уплотнения.

Торцовое уплотнение состоит из свободно установленного на валу 1 центрированного кольца 2, тел качения 3, антифрикционного кольца 4, упругого элемента 5. Кольцо 2 зажато на валу 1 между торцом вала 1 и упорным кольцом 6 через дополнительные тела качения 7 с одной стороны, а с другой стороны через антифрикционное кольцо 4, при этом тела качения 3 и 7 закреплены с возможностью вращения соответственно в кольце 2 и вале 1 (или в одном из них).

В торце вала 1 выполнен кольцевой паз, в котором с радиальными зазорами Б и В размещено кольцо 2, образующее таким образом с валом 1 дополнительное лабиринтное улотнение. Эластичная диафрагма 8 соединяет кольцо 2 с кожухом 9 герметично. Дополнительные тела качения 7 установлены на щтоке 10, выполненном с буртом. Антифрикционное кольцо 4 закреплено в упорном кольце 6 отдельными накладками 11 с пазами под крепежные болты 12. Конусное кольцо 13 одним концом прикреплено к кожуху 9, а другим концом размещено в кольцевом пазу зубчатого венца вала Г. Между кольцами 2 и 13 образована полость Е, в которой размещен зубчатый венец вала 1, один конец которого жестко закреплен в угломестной части 14, а другой установлен в подщипнике опоры 15 азимутальной части 16 аппарата и закрыт кожухом 9, закрепленным на опоре 15 и соединенным дополнительно с ней направляющими воздущного потока 17. В кольце 6 выполнены резьбовые отверстия, в которых установлены съемные резьбовые упоры 18 из антифрикционного материала.

Согласно варианту уплотнения (фиг. 4) тела качения установлены в вале 1 без возможности перемещения. Упорное кольцо 6 установлено на валу подвижно, а упругий элемент 5 выполнен в виде резинового жгута или трубки с избыточным давлением. Диафрагма 8 выполнена из эластичного материала и предохраняется от разрушения поводком 19, один- конец которого закреплен жестко, а во втором выполнен паз, со стенками которого вв имодействует жестко закрепленный упор 20. На фиг. 5 упругий элемент установлен с внешней стороны упорного кольца 6 под крепежными болтами. На фиг. 6 для уплотнений с малыми линейными скоростями скольжения упорного кольца центрирование и поджатие кольца 2 на валу 1 осуществляется через отдельные вкладыщи из антифрикционного материала или выступы с антифрикционным покрытием.

Упругий элемент 5 при работе уплотнения зажимает кольцо 2 на валу 1 между упорным кольцом 6 и торцом вала 1 равномерно распределенным усилие.м по все.му периметру антифрикционного кольца 4, независимо от взаимного расположения вала 1 и кожуха 9. При этом момент трения между кольцами 2 и 6 воспринимает резинокордная диафрагма 8 или поводок 19 и упор 18 в достаточно щироком диапазоне угловых и линейных перемещений кожуха и вала. От полного износа кольцо 4 предохраняется упорными буртами на щтоках 10. Радиальные зазоры Б и В создают дополнительное уплотнение, изолирующее внутреннюю полость Е кожуха 9 от внешней среды.

При наличии в кожухе 9 воздуха с избыточным давлением уплотнение работает следующим образом.

Воздух под избыточным давлением подается в угломестную часть 14 аппарата 16 через опору 15, кожух 9 и направляющие воздущного потока 17. При этом часть воздуха дросселируется через радиальные зазоры, образованные кольцом 13 входящего в паз зубчатого венца вала 1, и попадает в полость Е, а далее через зазоры Б и В и стык колец 4 и 2 - наружу кожуха 9, так как величина усилия упругого элемента 5 выбрана для обеспечения контакта колец 2 и 4. Соотношение зазоров Б и В с зазорами, образованными кольцом 13 и стенками паза зубчатого венца, определяет время вентиляции полости Е. При возрастании в данной полости избыточного давления кольцо 2 равномерно прижимается к кольцу 4 этим давлением и усилием упругого элемента. Поджатие уплотнительных колец упругим элементом на отдельно взятом вале обеспечивает постоянное, равно.мерное прижатие и равномерный износ антифрикционного кольца, обеспечивая высокую надежность уплотнения в условиях взаимных перекосов и смещений вала. Монтажно-демонтажные работы упрощаются, так как отпадает необходимость в специальных приспособлениях и оборудовании для снятия и установки на больщой высоте элементов уплотнения. Удобство этих работ определяется тем, что тела качепия 3 и 7 закреплены в вале 1 или кольце 2 с возможностью вращения, а между ва.то.м 1 и телами качения выполнен радиальный зазор. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повыщении надежности уплотнения и упрощении монтажно-демонтажных работ.

1. ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, включающее упорное кольцо, закрепленное на валу, и центрированное кольцо, связанное с кожухом эластичной диафрагмой и поджимаемое одним из торцов к упорному кольцу через антифрикционное кольцо упругими элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при любых смещениях кожуха, упругие элементы установлены на валу и через введенные в уплотнение элементы трения взаимодействуют с другим торцом центрированного кольца. 2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения монтажнодемонтажных работ, участок вала, на котором закреплено упорное кольцо, выполнен выступающим за пределы кожуха.

////////////,

фиг.. Вид А