Уплотнение вращающегося вала Советский патент 1988 года по МПК F16J15/44 

00 CD

vl

05 О) СО

Изобретение относится к уплотни- тельной технике, в частности к лабиринтным уплотнениям вращающихся валов.

Цель изобретения - расширение области применения за счет переноса лабиринта с вала на корпусную детал

На чертеже изображено предлагаемое уплотнение.

Уплотнение содержит корпусную деталь 1, установленную в неподвижном корпусе 2. Между корпусной деталью и валом 3 расположен вкладьш 4, выполненный из антифрикционного, например полимерного, материала с коэффициентом теплового расширения большим, чем у материала корпусной детали. Вкладыш закреплен на валу. Корпусная деталь имеет со стороны вкладыша выступы с цилиндрическими 5 и коническими 6-9 рабочими поверхностями, образзтощими лабиринт с поперечной осью 10 симметрии. Между коническими рабочими поверхпостя МИ корпусной детали и соответствующими поверхностями вкладыша образованы рабочие зазоры 11, а между цилиндрическими поверхностями корпуной детали и соответствукяцими участ ми поверхности вкладьппа образованы кольцевые камеры 12. Охватьшаемая поверхность каждого выступа корпусной детали, не совпадающего с поперечной осью симметрии лабиринта, имеет конусность меньшую, чем охватываемая поверхность, причем конусность охватьшаемых поверхностей выступов уменьшается, а охватываницих поверхностей увеличивается по на- правлению от периферии лабиринта к его поперечной оси симметрии, при этом угол между образующими конических поверхностей выступов корпусной детали, равноудаленных от поперечной оси симметрии лабиринта, определяется по формуле

200So ± Н (,) 2 arctg -.-(

+ для охватьюаемых поверхностей;

- для охватывающих поверхностей;- требуемый осевой зазор 55

в лабиринте;

- осевое расстояние между поверхностями выступов

.

0

5 0 5 о 5 Q 5

К, иК

0

5

корпусной детали, равно- удаленных от поперечной оси симметрии лабиринта. - величины температурной усадки материалов в % соответственно корпусной детали и вкладыша; & D - при изготовлении вкладыша без вала;

i D-d - при изготовлении вкладыша с валом,

где D - диаметр лабиринта уплотнения;

d - диаметр вала. Уплотнение изготавливается и работает следуюп5им образом.

Вкладьш прессуется совместно с корпусной деталью, при этом поли- мерньй материал вкладьшга после нагрева и расплавления под давлением образует с корпусной деталью неразъёмное соединение. После .остывания за счет того, что величина температурной усадки материала вкладьш а больше величины температурной усадки материала корпусной детали, по профилю лабиринта образуются рабочие зазоры, при этом за счет выполнения на корпусной детали конических рабочих поверхностей под соответствукяцими углами oi , после остьгаания в лабиринте образуется требуемый равномерный осевой зазор,

При работе уплотнения в обычных условиях рабочие зазоры создают сопротивление проходу рабочей жидкости через уплотнение , а радиальные выступы вкладьш1а обеспечивают маслоот- ражательный эффект. При работе уплотнения в условиях г изменяющейся температурой окружающей среды рабочие зазоры в лабиринте изменяютсяj причем при повышении температуры они уменьшаются, а при понижении температуры увеличиваются, т.е. автоматически регулируются в зависимости от температуры и соответствукяцего изменения вязкости рабочей жидкости, увеличивая -эффективность уплотнения. Кольцевые камеры между цилиндрическими поверхностями корпусной детали и вкладьш1а также увеличивают эффективность уплотнения и могут быть заполнены консистентной смазкой.

Таким образом, уплотнение обеспечивает эффективную работу при повышении температуры, не допускает потерь на трение, исключает износ рабочих поверхностей лабиринта, позволяет обеспечить -гребуемые рабочие зазоры без точного изготовления профиля корпусной детали.

Формула изобретения

Уплотнение вращающегося вала, выполненное в виде образующих лаби- риит и входящих друг в друга кольцевых выступов с коническими поверх- ностями и впадин, расположенных в

неразъёмном вкладьппе, находящемсямежду корпусной деталью и валом и

выполненном из антифрикционногоматериала с коэффициентом теплового расширения большим, чем у материала корпусной детали, отличающееся тем, что, с целью расши- рения области применения за счет пере

носа лабиринта с вала на корпуснуюдеталь, охватьшаемая поверхность каждого выступа корпусной детали, не совпадающего с поперечной осью .. симметрии лабиринта имеет конусность

меньшую, чем охйатьшаемая поверх-ность, причем конусность охватываемых поверхностей выступов уменьшает- ся, а охватывакяцих поверхностей увели чивается по направлению от периферии лабиринта к его поперечной оси симметрии, при этом угол между образую-

щими конических поверхностей выступов корпусной детали, равноудаленных от поперечной оси симметрии лабиринта, определяется по формуле

+ - - -

200 8„ - Н (К.-К, ) arctg ---.

для охватьгоаемых поверхностей;для охватьгоанщих поверхностей;требуемый осевой зазор в лаб1финте; осевое расстояние между поверхностями выступов корпусной дета ли, равноудаленных от поперечной оси симметрии лабиринта; величины температурной усадки материалов в % соответственно корпус- .ной детали и вкладыша;

при изготовлении вкла- дьш1а без вала при изготовлении вкла- дьш1а с валом} диаметр лабиринта уплотнения;диаметр вала.

Изобретение относится к уплотни- тельной технике, в частности к лабиринтным уплотнениям вращающихся .валов. Цель изобретения - расширение области применения за счет переноса лабиринта с вала на корпусную деталь. Уплотнение содержит корпусную деталь, установленную в неподвижном корпусе. Между деталью и валом расположен вкладыш из материала с коэффициентом теплового расширения большим, чем . у материала корпусной детали. Корпусная деталь имеет со стороны вкладыша выступы с цилиндрическими и коническими поверхност;ями, образующими с соответствующими поверхностями вкла- дьш1а рабочие зазоры. Вкладьш прессуется совместно с корпусной деталью, и при остывании за счет разных температурных усадок вкладьшга и корпусной детали, а также за счет выполнения конических рабочих поверхностей корпусной детали под соответствующими, углами, в лабиринте образуется требуемый равномерный осевой за . зор, автоматически регулирующийся в зависимости от температугял. 1 ил. с (Л