Уплотнение манжетного типа Советский патент 1990 года по МПК F16J15/32 

Фиг/

Изобретение относится к уплотни- тельной технике, в частности к производству герметизирующих устройств подвижных соединений, и может быть использовано для уплотнения подшипниковых узлово

Целью изобретения является повышение надежности при работе уплотнения в гидроабразивной и химически агрессивной среде путем самокоррекции контактного давления уплотнительных

кромоКо

; На показано уплотнение, об- :щий вид, и разрез А-А; на фиго2 - из- ;менение контуров и траекторий переме- щения элементов манжетного уплотнения в результате износа уплотнительных КрОМОКо

Уплотнение манжетного типа со- : держит (.фиго) составное упругоэлас- :тичное кольцо 1 с упругими губками 2 :и уплотняющими кромками 3, упругий ; элемент 4 с уплотнительньми кромками 5, контактирующими с валом 7, клино- ; вую поверхность 6 сопряжения трапецеидальной канавки, шлиц 8, внутреннюю полость 9 уплотненияо

Манжетное уплотнение работает следующим образомо

С валом 7 контактируют узкие кромки 3 упругих губок 2 и уплотнитель- ные кромки 5 упругого элемента 4, на которых создается необходимое для геметизации контактное давление Под действием гидродинамических процессов на этих кромках возникает тонкая пленка смазочного материала, харак- терная для полужидкостной смазки с Контактное давление регулируется в необходимых пределах путем оптимального подбора по жесткости материалов кольца 1 и упругого элемента 4, конструктивного оформления губок 2 и угла наклона клиновидных поверхностей 6 сопряжения упругого элемента 4 в трапецеидальной канавке составного

кольца 1 о

При неподвижном вале 7 механизм уплотнительного действия этих манжет аналогичен механизму эластомер- ных уплотнений неподвижных соединений, когда материал кромок под действием контактного давления заполняет все поверхностные hoiKpoHepoBHoc- ти вала, предотвращая утечку. При этом контактное давление на кромках 3 губок 2 создается упругим элементом 4, находящимся в напряженно-де0

5

0

5

30

35

40

45

50

55

формированном состояниио Расклинивающее действие упругого элемента 4 на верхнюю часть губок 2 приводит к их аксиальному смещению„Усилия деформации губок кольца замыкаются на уплотнительных кромках 3 и уравновешивают давление упругого элемента на клиновидную поверхность 6 сопряжения

Конструктивное оформление губок 2 упругоэластичного кольца 1 обеспечивает при аксиальном перемещении их верхней части поджатие уплотнякицих кромок 3 к вра1цающемуся валу 7 (фиг.2) Контактное давление на уплотнительных кромках 5 создается под действием упругой составляющей и высокбэлас- тических напряжений восстановления формы материала упругого элемента 4,, Баланс сил, действующих на уплот- нительные кромки 3 и 5, сохраняется только для статических условий эксплуатации манжетных уплотненийо При вращении вала каждая точка уплотняющей поверхности кромок 3 и 5 совершает радиальные перемещения для восстановления контакта с валом 7, сопряженные точки поверхности которого, кроме основного движения по окружности, совершают радиальные перемещения , вследствие биений. На каждый элемент кромки-действуют также силы инерции, возникающие при рассматриваемых движениях В этом случае кроме деформаций уплотняющих кромок, происходит постоянное перераспределение схемы сил, действующей через клиновидную поверхность 6 сопряжения на губки 2 составного кольца 1 и упругий, эле- мент 4 о-

-I-

С целью предотвршдения возможного

проскальзывания упругого элемента 4 относительно кольца 1 предусмотрен шлиц 8о Клиновидная поверхность сопряжения 6 является самоуплотняющейся, что обеспечивает, герметизацию полости трапецеидальной канавки не только в статике, но и в динамическом режиме работы манжетного уплотнения. Возможность образования пленки смазки на поверхности 6 сопряжения обеспечивает условия чувствительного реаг ирования системы кольцо - упругий элемент на изменение контактных давлений на уплотнительных кромках 3 и 5 и перераспределение давлений в клиновидной передаче за счет аксиального перемещения губок 2 о

Внутреннее давление уплотняемой среды, возникающее во внутренней полости 9, создает дополнительное контактное давление на нижнюю часть губки 2, а следовательно, и на уплотняющие кромки Зо Запорная зона, созда- ваемая масленным клином, проникающим во внутреннюю полость 9, в результате утечки уплотняемой среды обеспечивает дополнительную герметизацию манжет.

Многоступенчатость уплотнения позволяет значительно повысить допустимый перепад давлений рабочей уплотняемой среды и внешнего давления окружающей средыо При этом при повышенных давлениях губки 2 выполняют функции Опорных конусово Составное кольцо 1 обеспечивает технологичность сборки манжетного уплотнения и сопряжение с уплотняемым валом 7 в собран ном видео

Формула изобретения

Уплотнение манжетного типа, содержащее эластичное кольцо по меньшей мере одной уплотнительной кромкой, контактирующей с уплотняемой повеохно-- стью и образованной наклонной к оси кольца канавкой, и упругий элемент, установленный с натягом в канавке, отличающееся тем, что,

с целью повышения надежности при работе в гидроабразивной и химически агрессивной среде, уплотненные кромки образованы симметричной к продольной оси кольца трапецеидальной канавкой, а другой элемент снабжен дополнительной кромкой, контактирующей с уплотняемой поверхностью

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подшипниковых узлов. Целью изобретения является повышение работоспособности уплотнения путем самокоррекции контактного давления уплотнительных кромок. Уплотнение содержит составное упругоэластичное кольцо 1 с упругими губками 2 и уплотняющими кромками 3, упругий элемент 4 с уплотнительными кромками 5, контактирующими с валом 7, клиновую поверхность 6 сопряжения трапецеидальной канавки, шлиц 8, внутреннюю полость 9 уплотнения. При вращении вала 7 каждая точка уплотняющей поверхности кромок 3,5 совершает радиальные перемещения для восстановления контакта с валом 7, сопряженные точки поверхности которого кроме основного движения по окружности совершают радиальные перемещения вследствие биений. На каждый элемент кромки действуют также силы инерции, возникающие при рассматриваемых движениях. В этом случае, кроме деформаций уплотняющих кромок, происходит постоянное перераспределение схемы сил, действующей через клиновидную поверхность 6 сопряжения на губки 2 составного кольца 1 и упругий элемент 4. 2 ил.

Фиг 2