Уплотнение вращающегося вала Советский патент 1992 года по МПК F16J15/32 

(Л

С

Использование: в мясоперерабатывающей промышленности для уплотнения кут- тера. Сущность изобретения: в корпусе 8 установлены уплотнители 1,2, полость между к-рыми сообщена с атмосферой. Каждый уплотнитель 1. 2 выполнен в виде двух манжет с уплотнительными полками из полимерного м атериа Ла и распорного упругого кольца круглого поперечного сечения. Кольцо по наружной и внутренней поверхности полками. В полости между уплотнителями 1, 2 установлено металлическое кольцо 3 П-образного сечения с отверстиями 4 в блоковых полках, сопряженных с ответными поверхностями манжет. Под уплотнителями 1, 2 на валу 17 установлена втулка 12. Сообщение полости с атмосферой выполнено через каналы 16, 18, 19, 20 во втулке 12ивале 17. Наружный диаметр втулки 12 выполнен больше диаметра вала 17 на входе канала 20 сообщения с атмосферой. Зил.

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано для уплотнения вращающегося вала в подшипниковых узлах, расположенных в непосредственной близости от полостей, находящихся под вакуумом, например в мясоперерабатывающей промышленности для уплотнения вращающегося вала кутте- ра.

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения.

На фиг. 1 показано уплотнение в собранном виде без поджатия; на фиг.2 - то же, в рабочем положении: на фиг.З - уплотнитель.

Уплотнение состоит из уплотнителей 1 и 2. металлического кольца 3 П-образного сечения с отаерстиями 4 в боковых полках, нажимного кольца 5 и гайки. Уплотнители 1 и 2 с металлическим кольцом в полости между ними устанавливаются в полузакрытую канавку 7 корпуса 8 с возможностью перемещения в осевом направлении при поджа- тии. Каждый уплотнитель 1 и 2 выполнен в виде двух одинаковых эластичных фторопластовых манжет 9, охватывающих внутренними поверхностями уплотнительных полок распорное упругое резиновое кольцо 1. круглого поперечного сечения, при распоре которого уплотнительные кромки 11 каждой из манжет 9, опираясь на втулку 12, образуют между собой осевой зазор 13, заполняющийся клином 14 кольца 10. Внутренняя полость 15 кольца 3 с отверстиями 4 сообщена с атмосферой через радиальные каналы 16, выполненные на втулке 12, жестко закрепленной на валу 17, через кольцевой канал 18 и продольные каналы 19, выполненные на валу 17, при этом наружный диаметр втулки 12 больше диаметра вала 17, на котором выполнены входные каналы 20 забора воздуха, так как, чем больше наружный диаметр втулки по сравнению с диаметром

2

о

ел о о

вала, на котором расположен входной канал, тем больше давление в полости 15 при вращении вала 17

Уплотнение установлено для подшипникового узла 21 куттера, расположенного в непосредственной близости от полости 22, связанной с пищевой средой и находящейся под вакуумом, который создается после вращения вала 17

Уплотнение работает следующим образом,

Для подвода пониженного давления воздуха (вакуума) в полость 22 и вращения вала 17 ввиду предварительного сжатия через нижнее кольцо 5 гайкой б распорных колец 10 в радиальном направлении, последние деформируются, принимая форму сечения, близкую к эллиптической, при этом часть объема каждого распорного кольца 10 стремится проникнуть и заполнить кольцевой зазор 13 между уплотнительньТми кромками 11 манжет 9 Вследствие этого появляется явление клина, усилие от которого воздействует на кромки 11 манжет 9 в месте с наименьшей жесткостыо. благодаря чему создается удельное давление достаточное для герметизации соединения при нулевых и малых давлениях

При создании вакуума в полости 22 без вращения вала 17 воздух под действием разности давлений может проникать из полости 15 в полость 22 пониженного давления.перетекание же масла из подшипникового узла 21 в полость 15 предупреждается из-за отсутствия разности давлений в этих полостях. При вращении вала 17 на выходе воздуха из радиальных каналов 16 втулки 12 создается разрежение, вследствие чего происходит подсос воздуха из забранных каналов 20, что влечет за собой повышение давления Р в полости 15, зависящее от разности диаметров втулки 12 и вала 17, причем, чем больше наружный диаметр втулки по сравнению с диаметром вала, на котором осуществляется забор воздуха, тем больше давление в полости 15 по сравнению с атмосферой.

Повышенное давление Р, находящееся в полости 15, через отверстия 4 кольца 3 с обеих сторон подводится к стенкам эластичных манжет 9 предварительно сжатых распорных колец 10 Это обуславливает появление дополнительных усилий, сжимающих каждое распорное кольцо 10 в осевом направлении деформация которого вызывает дополнительное увеличение радиальных усилий от воздействия клина 14 на уп- лотнительные кромки 11 манжет 9, при этом уплотнительные кромки 11 плотнее облегают вал 17 и перетекание воздуха из полости 15 в полость вакуума 22 и проникновение масла из подшипникового узла 21 в полость 15 прекращается, что повышает надежность уплотнения. Компенсация износа

уплотнительных кромок манжет при работе уплотнения происходит автоматически, перемещением распорных резиновых колец за счет внутренней упругости материала, что увеличивает их срок службы, повышая в

целом ресурс уплотнения

В уплотнении уплотнители выполнены из фторопласта, у которого газовыделений примерно в 10 раз меньше, чем у лучших сортов вакуумной резины, которые можно

эксплуатировать при температуре примерно 200°С, что особенно важно в уплотнении быстроходных валов, связанных с пищевой средой.

В предлагаемом уплотнении воздух подается в полость между уплотнением через каналы большей ступени вращающегося вала, что не требует постороннего источника повышенного давления и в случае невозможности подвода воздуха в полость через

каналы в корпусе.

Формула изобретения Уплотнение вращающегося вала, содержащее установленные в корпусе уплотнители, полость между которыми сообщена с атмосферой, отличающееся тем, что. с целью повышения надежности уплотнения при уплотнении полостей с пониженным давлением и уплотняемой средой,

каждый уплотнитель выполнен в виде двух манжет с уплотнительными полками из полимерного материала и распорного упругого кольца круглого поперечного сечения, охваченного по наружной и внутренней поверхностям уплотнительными полками манжет, при этом в полости между уплотнителями установлено металлическое кольцо П-об- разного сечения с отверстиями в боковых полках, сопряженных с ответными поверх0 «остями манжет, а под уплотнителями на валу установлена втулка и сообщение полости между уплотнителями с атмосферой выполнено через каналы во втулке и вале, причем наружный диаметр втулки выполнен

5 больше диаметра вала на входе канала сообщена с атмосферой

и

д $ I Ј 91 1

л -,

91 ,91

1Л

Ю А И 9 Фие.З

ft