Манжетное уплотнение Советский патент 1990 года по МПК F16J15/32 

Изобретение относится к уплотни- тельной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов.

Целью изобретения является повышение надежности путем исключения влияния неравномерности износа манжеты и радиальных смещений вала на контактные давления.

На фиг. 1 показано манжетное уплотнение, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Манжетное уплотнение содержит вал 1, корпус 2, подшипник 3 опоры вала, манжету 4 с внешней 5 и внутренней 6 губками и сквозными продолговатыми отверстиями 7 с перемычками 8 между ними в центральной части ее поперечного сечения. Большая ось 9 отверстий 7 может быть наклонена к радиусу 10, проходящему через их центр на острый угол, а прилегающие к внутренней губке 6 концы 11 осей 9 могут быть сдвинуты от линии радиуса Ю по направлению V вращения вала 1. Расширитель 12 снабжен радиальными прорезями }3 глубиной более половины высоты его поперечного сечения и прижат к манжете 4 тарельчатой пружиной 14.

На фиг. 1 пунктиром показано положение деталей манжетного уплотнения при износе скользящей губки 6 манжеты 4 или радиальном смещении вала 1. Прорези 13 в расширителе 12 имеют высоту, равную 0,6-0,8 от его высоты. Сквозные отверстия 7 в манжете 4 могут иметь продолговатую форму, большая ось 9 которых может быть наклонена к радиусу 10 на угол С|, равный 30- 60°.

Манжета 4 установлена в корпусе 2 и с помощью пружины 14 и расширителя 12 прижата к валу 1 и корпусу 2, а также к торцу подшипника 3, благодаря чему обеспечивается герметичное соединение между валом, корпусом и подшипником.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии прямого перепада давления манжета дополнительно прижимается к деталям стыка и герметич- , ность уплотнения возрастает. Износ губки 6 манжеты вызывает уменьшение ее диаметра в месте контакта с расширителем, однако величина исходных контактных давлений, создаваемых пру

0

5

0

5

0

5

0

5

жиной 14 через расширитель 12, практически не изменяется, так как благодаря малой радиальной и изгибной жесткости расширителя он легко деформируется и не теряет контакта с губкой манжеты в местах ее износа. Аналогично работает уплотнение и при радиальных смещениях вала 1 в пределах зазора в подшипнике 3 (фиг. 1 пунктирные линии).

Введение отверстий 7 в манжету 4 снижает ее жесткость на сжатие по сечению, что также способствует стабильности контактных давлений вдоль параметра манжеты и, соответственно, повышает надежность устройства. Одновременно исключаются отказы манжеты из-за заклинивания ее губок между расширителем и валом или корпусом при воздействии обратного перепада давления, так как под воздействием его торец манжеты 4 отжимается от подшипника 3 и среда свободно проходит по отверстиям 7 и прорезям 13, не вызывая чрезмерной осевой нагрузки на манжету. Продолговатая форма отверстий с наклоном к радиусу приводит к тому, что перемычки между отверстиями, соединяющие губки манжеты друг с другом, при сжатии сечения манжеты работают на изгиб и теряют жесткость. Такое дополнительное снижение жесткости манжеты способствует дополнительному повышению ее надежности за счет снижения влияния взаимного смещения губок манжеты на контактное давление на них.

В случае вращения вала по стрелке V силы трения проворачивают губку 6 относительно губки 5, вызывая дополнительный поворот осей 9 относительно радиусов 10 с изгибом перемычек между отверстиями 7. Такой изгиб перемычек сближает губки и снижает контактное давление и износ губок, увеличивая надежность уплотнения.

Формула изобретения 1. Манжетное уплотнение, содержащее манжету с внутренней и внешней губками, подпружиненный расширитель, выполненный с радиальными прорезями, расположенными вдоль периметра и исходящими поочередно с глубиной более половины его высоты, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения вращающегося вала, прорези расширителя располо1548

жены поочередно с внутреннего и наружного диаметров расширителя, а в центральной части поперечного сечения манжеты выполнены сквозные отверстия.

2. Манжетное уплотнение по п. 1 , 5 отличающее ся тем, что сквозные отверстия выполнены продолговатой формы, причем большие оси отверстий направлены под острым углом к радиусу, проходящему через их центр.

1548564

3.Манжетное уплотнение по п. 2 отличающееся тем, что прилегающие к внутренней губке манжеты концы больших осей отверстий смещены от линии радиуса, проходящего через центр, по направлению вращения вала.

4.Манжетное уплотнение по п.2, отличающееся тем, что отверстия выполнены овальной формы.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов. Целью изобретения является повышение надежности путем исключения влияния неравномерности износа манжеты и радиальных смещений вала на контактные давления. Манжетное уплотнение содержит вал 1, корпус 2, подшипники, манжету 4 с внешней 5 и внутренней 6 губками и сквозными продолговатыми отверстиями 7 с перемычками 8. Большая ось 9 отверстий 7 наклонена к радиусу 10, проходящему через их центр на острый угол, а прилегающие к внутренней губке 6 концы 11 осей 9 могут быть сдвинуты от линии радиуса 10 по направлению вращения вала 1. Выполнение отверстий 7 снижает жесткость манжеты 4 на сжатие по сечению, что способствует стабильности контактных давлений вдоль периметра манжеты и, соответственно, повышает надежность устройства. Одновременно исключаются отказы манжеты из-за заклинивания ее губок при воздействии обратного перепада давления, т.к. под воздействием его торец манжеты 4 отжимается от подшипника и среда свободно проходит по отверстиям 7 и прорезям, не вызывая чрезмерной осевой нагрузки на манжету. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

14

Шиг.1

13

Фиг. г.

Редактор А.Шандор

Составитель А.Фромов

Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король

Заказ 131

Тираж 565

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1г л

Подписное