Уплотнительное устройство задней опоры шпинделя со шкивом ременной передачи Советский патент 1991 года по МПК F16J15/447 

Изобретение относится к уплотни- тельной технике и может быть использовано для герметизации опор горизонтальных, наклонных и вертикальных шпинделей

Цель изобретения - повьпяение гер- метичности и уменьшение осевых га- баритов.

На чертеже изображено устройство, продольный разрез.

Уплотнительное устройство содержи корпусную деталь 1, установленную в корпусе 2 задней опоры шпиндельного узла и образующую бесконтактное уп- лотнение с установленным на шпинделе 3 приводным шкивом 4 ременной переда чи 5. В шкиве 4 выполнена Сообразная полость 6 с цилиндрическим участком 7, переходящим в коническую кольце вую канарку 8 с радиальными отверст тиями 9 (диаметром 3-4 мм). На внутреннем диаметре С-образной полости расположен конический выступ 10 (высотой 3-5 мм). Корпусная деталь 1 жестко связана с корпусом 2 шпиндельного узла крепежным торцом 11. На консольном кольцевом выступе 12 корпусной детали 1 выполнена наклонная кольцевая канавка 13 с наружной фаской 14 (под углом около 45°),плавно переходящей в торовую поверхность 15, сопряженную с внутренней поверхностью 16 выступа 12 корпусной детали 1 под острым углом (порядка 40- 60°), линия сопряжения которых смещена в осевом направлении на величину А. В то же время касательная К, проведенная к торовой поверхности, не пересекает конический выступ 10. На внутреннем диаметре С-образной полости 6 может быть выполнена кольцевая канавка 17 в форме усеченного KOjryca (с углом при вершине 30-60 ), большее основание которого совмещено с коническим выступом 10 втулки. Корпусная деталь 1 выполнена с кольцевой полостью 18, образованной крепежным 11 и консольным 12 торцами. Консольный торец 12 выполнен с ци линдрической поверхностью 19, образующей совместно с входным цилиндрическим участком 7 шкива входную уплотни тельную щель 20, заканчивающуюс острым (под углом 30-60°) уступом Л1Уплотнительное устройство работает следующим .

При отсутствии вращения шпинделя и наклоне шпиндельного учла приводны

шкивом 4 вниз капли СОЖ могут попасть во входную уплотнительную щель 20. Если положение оси шпинделя 3 близко к вертикальному, то капли СОЖ стекают с острого уступа 21 и попадают в С-образную полость 6, из которой под действием сил тяжести вытекают через радиальные отверстия 9 во внешнюю среду. При средних углах наклона шпиндельного узла приводным шкивом 4 вниз, а также при положениях оси шпинделя, близких к горизонтальному, часть жидкости, попавшей во входную уплотнительную щель 20, стекает с острого уступа 21 непосредственно на кольцевую канавку 17 и далее отводится в нижнюю часть С-образ- нои полости 6. Другая часть жидкости обтекает острый уступ 21 и попадает в наклонную кольцевую канавку 13, из Которой также отводится в нижнюю часть С-образной полости 6. При небольших углах наклона шпиндельного узла приводным шкивом 4 вверх капли СОЖ, которые попадают в С-образную полость 6, отводятся либо наклонной кольцевой канавкой 13, либо коническим выступом 10. С увеличением угла наклона шпиндельного узла относительно горизонта (при расположении приводным шкивом 4 вверх) во входную уплотнительную щель 20 попадает все меньшее количество СОЖ, что обеспечивает дальнейшее повышение герметичности уплотнения. При вертикальном расположении оси шпинделя } (приводным шкивом 4 вверх) попадание СОЖ внутрь уплотняемого узла возможно только через радиальные отверстия 9. В этом случае капли СОЖ стекают под действием собственного веса по конической кольцевой канавке 8, попадают во входную уплотнительную шель 20 и отводятся из уплотнения. Это обеспечивается разностью длин входного цилиндрического участка 7 и цилиндрической поверхности 19. При вращении шпинделя 3 и наклоне шпиндельного приводным шкивом 4 ьниз капли СОЖ отбрасываются к периферии С-обратной полости 6 и выводятся из уплотнения через радиалыпле отверстия 9. Аналогичное происходит и при положениях оси шпинделя, близких к горизонтальному. Однако я -этом случае в отводе СОЖ дополнитель.-с участвует конический выступ 10, препятствующий прОлОАдению капель СО/К по внутренней

516J

поверхности С-оГ разной полости 6. При наклоне шпиндельного узла приводным шкивом 4 вверх капли COW не могут проникнуть в уплотнение ни че-1 рез входную уплотнительную щель 20 (этому препятствует сила тяжести), ни через радиальные отверстия 9 (этому препятствует центробежная сила), что также обеспечивает герметичность узла.

.Формула изобретения

1. УплОтнительное устройство

задней опоры шпинделя со шкивом ременной передачи, содержащее корпусную деталь с элементами бесконтактного уплотнения, отличающее- с я тем, что. с целью повышения гер- метичности и уменьшения осевых габаритов, бесконтактное уплотнение образовано корпусной деталью и шкивом, при этом на обращенном к корпусной детали торце шкива выполнена С-образ- нал полость, в которой на внутреннем диаметре выполнен конический выступ, а на наружном диаметре выполнена коническая кольцевая канавка с входным цилиндрическим участком и радиольны- ми отверстиями, выходящими на наруж

0

5

0 5

ную поверхность шкива, а элементы бесконтаконого уплотнения на торце корпусной детали выполнены в виде кольцевого консольного торцового выступа с концентричной коническому выступу на шкиве наклонной кольцевой канавкой с фаской, переходящей в торовую поверхность, сопряженную под острым углом с внутренней цилиндрической поверхностью выступа, линия сопряжения которых смещена в осевом направлении в сторону опоры относительно конического выступа шкива на величину, не превышающую расстояние между этим выступом и касательной, проведенной к торовой поверхности в точке сопряжения с внутренней цилиндрической поверхностью выступа кор- пусной детали, при этом длина входного цилиндрического участка на шкиве не превышает длины наружной цилиндрической поверхности выступа корпусной детали.

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что на внутреннем диаметре С-образной полости шкива выполнена кольцевая канавка в форме усеченного конуса, большее основание которого совмещено с коническим выступом

Изобретение относится к -or- нительной технике и может быть использовано для герметизации задних опор шпинделей Цель изобретения - повышение герметичности и уменьшеI 7 ние осевых габаритов. Уплотнительное устройство содержит корпусную деталь 1, установленную в корпусе 2 задней опоры шпиндельного узла и образующую бесконтактное уплотнение с установленным на шпинделе 3 приводным шкивом 4 ременной передачи 5. На торце шкива 4 выполнена С-образная полость 6 с ципиндрическим участком 7, переходящим в кольцевую канавку 8 с радиальными отверстиями 9. На внутреннем диаметре полости 6 выполнен конический вьступ 10. На корп сной де- т-ли 1 мз ее консочьном ко цевом гыступе 12 выполнена наклонная кольцевая канавка 1 3 с фаской 14. переходящей в торовую поверхность 15, сопряженную с внутренней поверхностью 16 выступа 12 корпусной детали 1. 1 з. и. , 1 ил. 83-5 е (Л & со 4 03