Торцовое уплотнение Советский патент 1991 года по МПК F16J15/34 

ё

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике, а именно к торцовым уплотнениям вращающихся валов, и может быть использовано в насосах, компрессорах и других машинах. Цель изобретения - повышение долговечности уплотнения и упрощение конструкции. Это достигается за счет выполнения опорной поверхности обоймы, взаимодействующей с проволочными упругими элементами, в виде криволинейной поверхности вращения. При износе пары трения перемещение упругих элементов меньше по сравнению с торцовой опорной поверхностью, что обеспечивает более стабильное прижатие пар трения при их износе. Лыски, выполненные на криволинейной поверхности обоймы в месте контакта с упругими элементами, позволяют передавать крутящий момент без дополнительных поводков. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике, а именно к торцовым уплотнениям вращающихся валов, и может быть использовано в насосах, компрессорах и других машинах.

Цель изобретения - повышение долговечности уплотнения и упрощение конструкции.

На фиг. 1 схематично показано торцовое уплотнение, разрез; на фиг.2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг.З - вид Б на фиг 2; на фиг.4 - схема взаимодействия элементов уплотнения.

Уплотнение включает неподвижное и вращающееся кольца 1 и 2 трения, поджимаемые пружинным устройством 3, состоящим из упорной втулки 4 со стопорным винтом 5, проволочных упругих элементов 6, опорные концы которых выполнены в виде

полупетель 7. Упругие элементы 6 охватывают средней частью 8 криволинейную повер- хность обоймы 9. На опорной криволинейной поверхности обоймы 9 выполнены лыски 10 в месте контакта с упругими элементами. Герметичность колец 1 и 2 трения обеспечивается вторичными уплотнениями 11 и 12.

Уплотнение работает следующим образом.

При монтаже уплотнения упругие элементы 6, опираясь средней частью 8 на криволинейную поверхность обоймы 9, перемещаются по линии а-а до конструктивно-расчетной величины Нр (фиг 4), соответствующей установленной максимальной рабочей нагрузке на упругий элемент, необходимый для создания требуемого контактного давления в паре трения

О 00

Ю VJ Ю

Передача момента трения на вал осуществляется средней частью 8 упругих элементов б, охватывающих криволинейные поверхности обоймы 9 с лысками 10. Опорные концы упругих элементов 6 в виде полупетель 7 установлены в пазы упорной втулки 4.Фиксация упорной втулки 4 в осевом и радиальном направлениях производится стопорным винтом 5.

В процессе работы уплотнения износ пар сопровождается осевым перемещением обоймы и уменьшением угла поворота упругого элемента пружинного устройства, вследствие чего уменьшается контактное давление в парах трения.

На фиг.4 условно изображены изменения положений средней части 8 упругого элемента 7 и обоймы 9 с торцовой и криволинейной опорными поверхностями при износе пар трения.

Положение средней части упругого элемента в точке С на торцовой поверхности обоймы у криволинейной опорной поверхности сегмента при максимальной (установочной) нагрузке после монтажа уплотнения. На фиг.4 приняты следующие обозначения: Нр - расчетный (установочный) размер относительно точки 0; р- угол поворота упругого элемента при максимальной нагрузке.

Положение средней части упругого элемента в точке Ск на криволинейной поверхности обоймы в результате износа пары трения. Низ.к - размер относительно точки О, р - угол поворота упругого элемента в результате износа пар.

Положение средней части упругого элемента в точке Ст на обойме с торцовой поверхностью в результате износа пары трения. Низ.т - размер относительно точки О, f из.т-угол поворота упругого элемента в результате износа пары трения.

При износе пары трения положение угла поворота и осевое перемещение точек упругих элементов с криволинейной и торцовой поверхностями обоймы отличаются:

.к . т; Я из.к. А из.т и поскольку работа упругих элементов связана с перемещением их точек, а упругая характеристика этих элементов непосредственно связана с перемещениями А , р и действующей нагрузкой, то сила прижатия пар трения при одинаковом износе пары трения при обойме с криволинейной опорной поверхностью превышает силу прижатия при обойме с торцовой опорной поверхностью,

Предлагаемая конструкция обоймы с лысками на криволинейной поверхности позволяет увеличить диапазон .применения проволо.чных упругих элементов, так как при изменении хорды охвата (уменьшении или увеличении размера В, см.фиг.З) средней

части упругого элемента изменяется свободный вылет (I) данного упругого элемента, работающего на изгиб.

Формула изобретения

виде криволинейной поверхности вращения, а упругие элементы своей средней частью контактируют с опорной поверхностью.

А J 5

фиг.

11 1 2 Ц

Вид 6

Фиг.З