Торцовое уплотнение Советский патент 1987 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к маяшно- строению, а именно к уплотнениям вращающихся валов машин и механизмов

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения за счет сохране- ния плоскостности рабочих поверхностей при изменении температуры.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое уплотнение, общий вид; на фиг. 2 - схема распределения удель ного давления по длине кольца.

Уплотнительное кольцо 1 герметично установлена путем запрессовки в металлическую обойму 2, которая приварена к сильфону 3 из нержавеющей ста- ли. Другой конец сильфона приварен к фланцу 4. На кольцо 5 трения из си- лицированного графита нанесено фторопластовое покрытие 6. Кольцо установлено в тонкостенной оболочке 7, на оболочку напрессован бандаж 8.. Оболоч ка и бандаж по внутренним поверхностям имеют проточки, расположен- ные со стороны тыльного торца кольца Длина проточки b равна ,5 рас- стояния а от поверхности трения до кромки оболочки.

Уплотнение работает следующим образом.

Место сопряжения кольца 5 трения, оболочки 7 и бандажа 8 расположено таким образом, что равнодействующая сил контактного давления запрессовки проходит через центр тяжести (ЦТ) кольца или вблизи него. Колебания температуры вызывают изменение натяга между сопрягаемыми деталями и, следовательно, контактного давления в соединении. Однако, поскольку равндействующая сил контактного давления при этом не меняет своего положения, нарушение плоскостности практически отсутствует. При этом на положение равнодействующей не влияет неравномерность температурной деформации- в

месте перехода оболочки 7 в дно обоймы 2.

Пример, .На кольцо трения из силицированного графита нанесено покрытие из эмульсии фторопласта 4Д толщиной 0,04 мм. Кольцо установлено в тонкостенную оболочку из нержавеющей ст али с натягом 0,04 мм. Толщина стенки стакана 0,4 мм. Со стороны тыльного торца кольца трения на внутренней поверхности оболочки выполнена проточка глубиной 0,1 мм и длиной 3 мм. Длина оболочки 8 мм. На оболочку напрессован бандаж с натягом 0,2 мм. стенки бандажа 3 мм, длина сопрягаемой поверхности бандажа 5 мм. Рабочая поверхность кольца притерта до плоскостности не ниже 0,2 мкм.:

Контроль плоскостности рабочей поверхности кольца в диапазоне изменения температуры от -20 до 0+80°С показывает, что она ухудшается незначительно, в допустимых пределах (до 0,6 мкм). Неплоскостность поверхнос- ти кольца базовой конструкции в этом же диапазоне температур составляет величину до 1,5 мкм.

Формула изобретения

Торцовое уплотнение, содержащее уплотнительные кольца из углеродных материалов, установленные в обоймах, выполненных в виде оболочек, закрепленные на оболочках металлические бандажи, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, на внутренних поверхностях оболочки и бандажа выполнены кольцевые проточки, расположенные со стороны нерабочего торца кольца трения и имеющие длину, .равную 1,0-1,5 расстояния от поверхнос ти трения до оболочки.

фиг. 2

Изобретение относится к машиностроению, а именно к уплотнительной технике, и может быть использовано для герметизации вращающихся валов агрегатов, работающих в условиях изменяющейся температуры. Цель изобретения - повьшение надежности уплотнения за счет сохранения плоскостности рабочего торца уплотнительного кольца. Боковая поверхность кольца 1 трения из силицированного графита покрыта слоем 6 фторопласта. Кольцо 1 трения установлено с малым натягом в тонкостенную оболочку из нержавеющей стали и на нее напрессован бандаж 8, изготовленный из материала с коэффициентом термического расширения, близким к коэффициенту термического расширения силицированного графита. На внутренних поверхностях оболочки и бандажа выполнень1 проточки, расположенные со стороны тыльного торца кольца. Длина проточек составляет 1,0-1,5 расстояния от поверхности трения до оболочки. Благодаря этому обеспечивается прохождение равнодействующей сил контактного давления через ось сечения кольца и исклю- - чаются деформации рабочего торца при изменении температуры. 2 ил. I (Л со i О5 СП (pi/8. /