Торцевое уплотнение вращающегося вала Советский патент 1986 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение надежности торцового уплотнения путем выполнения втулки, на которой крепится неподвижное уплотнительное кольцо, подвижной благодаря шлицевому соединению с корпусом, за счет чего осуществляется дополнительный поджим неподвижного уп- лотнительного кольца к вращающейся поверхности, а также центровке неподвижной втулки относительно вала выступами, и уплотнения подвижной втулки пакетом манжет.

На фиг. 1 изображено уплотнение, разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - подвижная втулка; разрез; на фиг. 4 - подвижная втулка с валом в сборе, вид сверху.

Торцовое уплотнение вращающегося вала содержит корпус 1, размещенную внутри него подвижную втулку 2 с буртом 3, разъемную нижнюю чась корпуса в виде грундбук- сы 4, жестко установленное, например., запрессованное, в выточке бурта 3 подвижной втулки 2 невращающееся уплотнительное кольцо 5 из антифрикционного материала, например бронзы, латуни, фторопласта. Грундбукса 4 закреплена на корпусе 1 с помощью шпилек 6 с гайками 7. В нижней части она уплотнена относительно вала 8 элементом 9 в виде кольца. Подвижная втулка 2 уплотнена по наружному диаметру относительно корпуса 1 уплотнительным элементом в виде пакета V-образных манжет, размещенных под буртом 3. Через грунд- буксу 4 и подвижную втулку 2 проходит вал 8, установленный в аппарате 10 в под- щипнике 11, с поверхностью вращающейся обоймы 12 которого контактирует уплотнительное кольцо 5. Контактирующие поверхности тщательно притерты.

В нижней части грундбуксы 4 выполнено наклонное сквозное отверстие 13, в которое вмонтирован штуцер 14, связанный с маслосборником.

В корпусе 1 выполнено сливное отверстие с пробкой 15. С внутренней стороны подвижной втулки 2 в верхней части ее выполнены наклонные в противоположную от вала сторону радиальные выступы 16 с расположенными по окружности сквозными отверстиями 17, в нижней части - наклонные радиальные выступы 18 со сквозными отверстиями 19, а с наружной стороны, по окружности бурта 3, - щлицевые пазы 20, в которые входят соответствующие щлицевые выступы 21, выполненные на внутренней части корпуса 1. С наружной стороны на верхней части подвижной втулки 2 выполнена профильная, например треугольная, кольцевая канавка 22, дно которой проходит по окружности отверстий 17. Над под

5

0

5

вижной втулкой 2, внутри нее и под ней образованы сообщающиеся камеры а, б и с.

Грундбукса 4 выполнена с внутренней стороны с уклоном 23 на торце в противоположную от вала 8 сторону, который сообщается с наклонным сквозным отверстием 13

Предварительно осуществляется поджа- тие манжет 10 грундбуксой 4 затяжкой гаек 7 на щпильках 6. В корпусе 10 находится жидкая среда, например масло, под атмосферным или повышенным давлением. Жидкая среда, проходя через зазоры между шли- цевыми выступами 20 и пазами 21, давит на V-образные манжеты 10 и прижимает их к стенкам корпуса 1 и втулки 2. Одновременно жидкая среда давит на подвижную втулку 2, которая за счет свободного перемещения вверх поджимает контактное кольцо 5 к поверхности вращающейся обоймы 12 подшипника 11.

За счет предварительного поджатия грудбуксой 4 контактное кольцо 5 с некоторым усилием уже перед работой плотно прижато к поверхности обоймы 12. Поэтому жидкая среда не проходит через неплотности контактной пары, а идет по пути наименьщего сопротивления - через зазоры шлицевого соединения. Очевидно, что при движении вверх плавающего стакана 2, прижатие пакета манжет 10 к уплотняемым поверхностям не ослабляется, потому что на них постоянно давит жидкая среда, свободно проходящая через зазоры щлицевого соединения. При этом, чем выще поднимается стакан 2, тем больще жидкой среды находится в пространстве меж;гу манжетами 10 и стаканом 2. При этом осуществляется надежная герметизация от протекания жидкой среды через контактное кольцо 5 и манжеты 10. Чем выще давление жидкой среды, тем с большим усилием плавающий стакан 2 с уплотнительным кольцом 5 поджимается к вращающейся поверхности обоймы 12, обуславливая саморегулирование степени поджима в зависимости от давления. При возможном небольшом пропуске жидкой среды между контактным кольцом 4 и вращающейся обоймой она попадает в камеру а, собирается на дне канавки 22 и 5 стекает через отверстия 17 в ка.меру в. При попадании на вал 8 она снимается радиальными наклонными выступами 16 и 18 и собирается в камерах в и с, из которых через отверстия 19 по уклону 23 на торце , грундбуксы 4, через отверстие 13 и штуцер 14 стекает в маслосборник.

Уплотнение 9 защищает от попадания грязи внутрь корпуса 1 из внещней среды.

За счет того, что радиальные выступы 16 и 18 расположены равномерно по внутренней окружности втулки 2 и контактируют с валом 8, обеспечивается центрирование подвижной втулки 2 с невращающимся уплотнительным кольцом 5 относительно ва0

5

0

5

ла 8. Поскольку подшипник 11 также сцентрирован относительно вала 8, то исключаются перекосы, обеспечивается строгая горизонтальность поверхностей уплотнения, что повышает его надежность.

Выполнение шлицевых пазов 20 на буртике втулки 2 и шлицевых выступов 21 на корпусе 1 обеспечивает фиксированное положение втулки 2, исключая возможность ее проворота вокруг оси, что повышает надежность герметизации. Выполнение во втулке 2 внутренних радиальных наклонных выступов 16 и 18с отверстиями 17 и 19 обеспечивают сбор и вывод попавшего внутрь небольшого количества жидкой среды, исключая ее проскок по валу 8.

Благодаря уклону 23, отверстию 13, исключается проскок жидкой среды по валу 8 и обеспечивается ее беспрепятственный вывод, что повьпиает надежность уплотнения и дает возможность визуально контролировать утечки.

Выполнение уплотпительного элемента в виде пакета V-образных манжет 10, смонтированных под буртом 3 втулки 2 и поджатых грундбуксой 4, обеспечивает повышение надежности уплотнения и регулирования степени поджатия невращаюшегося уплот- нительного кольца 5 к врашающейся поверх- но сти обоймы 12 в зависимости от давления жидкой среды.

фиг.2

фиг.

20