Уплотнительный узел вала Советский патент 1984 года по МПК F16J15/32 

Изобретение откосится к уплогнительной технике, в част 1эсти к нениям вращающихся валоз гидромдЕиин Известен уплотнительный узел со держащий гладкий вал, внутреннее и внешнее уплотнения и насосные элементы на неподвижкой детали, охваты вающей вал между уплотнениями, в виде винтовой нарезки. При вращении вала. винтовая нарезка создает напор, обес печивающий разгрузку от давлани.ч внешНего уплотнения, что резко повыыает герметичность и ресурс уппотнигел,н;с го узла вала (УУВ) 11. Недостатками УУВ с винтсвьгми насосными элементами являются недопустимость реверса вала, сложность заполнения специальной насюсной р::з и значительные г-абариты. Цель изобретения - обеспечение р ботоспособности при реверсе валс :-; упрощение конструкции узла Указанная цель достигается за с;че того, что в УУВ, содержащем внутоённее и внешнее уплотнения и ьгасссные элементы на неподвижной летгали, оква тывающей вал между уплотнениями, насосные элементы выполнены в виде вту ки с гладкой внутренней поверхностью и переменным зазором вдоль периметра вала, причем внутреннее уплотнение выполнено в виде эластичного колыда, контактирующего с торцовой по)зорхнос тью втулки и валом,- а между внешь:::м уплотнением и втулкой выполкек ; ;xr:i; ценой дренажный канал, В такой конструкции при врашении вала участки втулки с сужающимся зазором образуют масляные; клинья с повьаиенным давлением жидкости, котор отжимает примыкающие к ним участ:-:и внутреннего эластичного кольца ;:гнетает жидкость обратно в уг1лотнло:м:-:о полость, разгружая тем carvuiSM . уплотнение от давления жидкости к улучшая смазку и охлаждение вну-гр-него уплотнения. Кольцевой дренажный канаг ме;-1-:дзу втулкой и внешним уплотнекием Kcn-.-jno-чает воздействие повышенного даз/;-;: ния в масляных клиньях ка ;эне уплотнение. На фиг, 1 представлен у-плотнитг;:-ный цзел вала; на фиг, 2 -- е:;О рг.з вертка по периметру вала и эпюрь: .сУ ления жидкости. Жидкость в уплотняемой полост--: под давлением Р герметизируется ::: помощью внутреннего 2 к внешнего .,: уплотнений, между которым; : установл :. ны насосные элементы, выполненные н виде неподвижной втулки 4, охЕатыЕзющей гладкий вал 5 с переменным в;((.;л : периметра зазором о. Внутренее уплотнение 2 радиаль.но торцового типа состоит из эластичяо-с фторопластового кольца и пружины 6, );|;-ижиМ: ;;;щей его к валу :; и торцоЕоЯ пг;в зркн этулки 4„ 3He:;ji-e;j уплотнение :1 выполнено аналоги-НО, но прикато к торцовой поверхности крыпжи 7. Oi втулки 4 оно отцеленс кольцеаым дре гажным каналом 8. J epf-jtrTPK-saii. втулки 4 и крышки 7 сг:--1ос1-г;1;.пь.но корпуса 9 осуи:.е-- ьлена резкноными кольцами )0. На (i)K г . 2 призедеь э люр, характеризуюиий -:згленг;нкэ зазора о й,цс.ьь пери1-1етрг. вала 5 ;:рк эксаентрг- чном его раг::г Олс жеН;-:и ао ьгупке -i и соответству-эщяй зазсф. эпк.р распределения давления Г 5г;;я,цкос1 и во втулке 4 около Енутсеннего -.чтлсгкекил 2, участок ;: 1 repkyrnpn -,-;;/.гки, где дазлекиЕ жи. Г.. ;зО эгулке 1 боль:11г давлеНИ:{ Р в /ГЛО П-Н(;:.;СИ ПО.: ЮС Г И i. И ПрИ71е: аюции н ьи/му участок 12 знутреннгНа у--; .х .:. 1 и ij периметра етулки с;:: йетствкикс с л1ак::имал::зным ,,,,,, и :-ь:- :-: ;; ;ьным Р,,:,. давлениям;кидкост;; гтриие цпны эпюр : давления вдсль оси зала , :;екТОГО.. V пс1каз на напраЕление чр;::цении вала, а стрелгоми 14 - наiCjpOf с-йс оябот 1ет сл«-дуюи;:.м обf;;i;i ом . Пои су ;чгзи 11 В1;;а:дения в-лл;; два ,лз;;,о-.-.: V/;;- KJ pa оот, hOKraKTкы ч ,пл .;--я:;.-:и ч -р дкги чсОки ксключают ут.. ,:л-д::зс Л лз у PJ:;;:: ыяемой полос ри :,;.-- и;о::и : зг:;; 5 з -направлении Яйк чорс; , :,;-г:.ки по Б iyrpai;нeмv- ynj;OTисый 2 ; у: .-iic, :з:;нно возрастг ют и скаплк.- :;птс;; i ;:алпо.лее 1 нрокой части зазора , 1,.;: ,Г, 11 i J ; iS г i И Л Г Н И МУ Л I:. И О . 5 Эй:::л. -j жидкость ув.гекается зало:--: ло г:1л-;|;л1кам П ь периметра :-1У 1ЛИ . м, гк;га.;;.;ак в сужа-ощуюоя часть, за:; )i;;a. с:;оу:а:- с.л ;acj; л;-ь:з К71инья , л К-.) :0р;.:л рост давления ж;-.л-; лс:лл- ;с и :л-о с-т-ным заио-ам гидро;1ил :;.:и;-л- , гаол/ем максимальное давлел;е „,, :-:-к:--кг.ет г; средней части атул;л-; га .гке li лс;р -1метра, наЛС.ЛЛ илллс : r,:pt:a:, : :н |;и:. .-лл;. зазором Л г; с г и V , гг-I л-/.сг вг aii лоз-:л и1-наоло да::гле я :-к,:гк ::a-;:j :- уасля:-л:х клиньях ij,... :., чу Го iilieJE: углот :енке 2 а -/-1лС-:,л .: 2 ллча;1Ы- С о Лт л;:аетсл j-;- ;;л, а ; л лг;/л: и , и жидкость на;K;iaijTc, лазал з у aj::orH яемук; полость ,: , Поледо::в:ае BHo.jjHee уплс;тне:;;С; 1 оаз гру;кается От дазлокия жидiici -1 : оС о;олглги;зает вьисокую лесме:л-гчналгь ., л вкутренлее упло- неЛга oooi.jc; ог-азыаается У. охлакдг.ет- -: к-1;;колл ък-, которая циркулирует не только между уплотнениями, но и возвращается в уплотняемую полость 1 Улучшение смазки и охлаждения снижает силу трения и скорость изнашивания внутреннего 2 уплотнения несмотря на рост перепада давления на нем. Наличие прижатого к торцовой поверхности втулки 4 внутреннего уплот нения 2 одновременно способствует росту давления в насосных элементах, так как уменьшает боковой отток жидкости из масляных клиньев. Кольцевой дренажный канал 8 отделяет внешнее уплотнение 3 от втулк 4 и исключает воздействие повышенного давления в масляных клиньях на внешнее уплотнение. В тех случаях, когда переменная в личина зазора сЛ достигнута с помощью биения или профилирования поверхности вала, участок с минимальным зазором c перемещается вдоль периметра втулки вместе с валом. При этом учас ки 12 отжима внутреннего уплотнения движутся по периметру уплотнения вместе с валом, обеспечивая равномерную смазку всего уплотнения. Работоспособность устройства сохраняется и при реверсе вала. Отличие в работе заключается в том, что масляные клинья образуются с другой стороны участков периметра втулки 4 с минимальным - зазорами cf. Выбором оптимальной величины и формы зазора t и ширины втулки 4 можно в широких пределах регулировать давление в масляных клиньях, обеспечивая полную разгрузку внешнего 3 и хорошую смазку,внутреннего 2 уплотнений , Простота и компактность насосных элементов в виде втулки с гладкой внутренней поверхностью и переменным зазором вдоль периметра вала существенно упрощает конструкцию УУВ и позволяет выполнить его с уменьшенными (поМерно в 2 раза) осевыми размерами. Технико-зкономический эффект заключается в обеспечении работоспособности УУВ с возвратом утечки в уплотняе гую полость при любом направлении вращения вала или его реверсе, в упрощении конструкции и уменьшении габаритов ,

УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ВАЛА, содержащий внутреннее и внешнее уплотнения и насосные элементы на неподвижной детат и, охватывающей вал между уплотнениями, отличающ и и с я тем, что, с целью обеспечения работоспособности при реверсе вала к упрощения конструкции узла, насосные элементы выполнены в виде втулки z гладкой внутренней поверхностью и переменным зазором вдоль периметра вала, причем внутреннее уплотнение выполнено в виде эластичного кольца, контактирующего с торцовой поверхностью втулки и валом, а между внешним уплотнением и втулкой выполнен кольцевой дренажный канал. сл с со 4 ю ;л