Лабиринтное уплотнение вращающегося вала Советский патент 1977 года по МПК F16J15/44 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к уплотнениям подшипниковых узлов.

Известны лабиринтные уплотнения, выполненные в виде пакета невращаюш,ихся дисков, установленных в аксиально подвижном относительно корпуса стакане и взаимодействуюш,их с расположенными между ними и враш,аюш,имися вместе с валом дисками 1.

Недостатками известных уплотнений являются недостаточная герметичность уплотнений вследствие невозможности выполнить их с малыми лабиринтными зазорами и отсутствие запирания лабиринтных зазоров при остановке вала.

Целью изобретения является повышение герметичности уплотнения при одновременном обеспечении запирания зазоров при остановке вала.

Это достигается тем, что на дисках выполнены гидродинамические спиральные канавки, а между посадочными поверхностями стакана и корпуса установлен эластичный в аксиальном и малоэластичный в радиальном направлении элемент, обеспечиваюш,ий при остановке вала односторонний контакт вращаюш,ихся дисков с невраш,аюш,имися.

На чертеже изображено предлагаемое уплотнение.

В невраш,ающемся стакане 1 установлены

кольца 2 и плоские невраш,аюш,иеся диски 3. Этот набор дисков и колец закреплен в осевом направлении кольцом 4, установленным, например, на клею или по посадке с натягом. Во вращаюш,емся стакане 5 уплотнения, установленном на валу 6, смонтированы враш,аюш,иеся с валом диски 7 и кольца 8. Этот набор дисков и колец закреплен в осевом направлении кольцом 9. Диски 3 и 7 установлены в чередующемся порядке так, что толшина и ширина этих дисков и разделяюш,их их колец определяют соответственно боковой и радиальный лабиринтные зазоры. На дисках 3 и (или) 7 выполняются гидродинамические канавки 10. Эти канавки могут быть выполнены, например, спиральной формы расходяш,имися от центра враш,аюш,ихся пластин и направленными своей вогнутостью в сторону враш,ения или в виде изолированных один от другого карманов.

Невраш,ающийся стакан 1 установлен с возможностью небольшого аксиального перемеш,ения, образуя совместно с посадочным отверстием корпуса 11 подвижное соединение

относительно жестко смонтированного на валу 6 вращаюш,егося стакана 5. При помощи эластичного в аксиальном и малоэластичного в радиальном направлении элемента 12 обеспечивается фиксация стакана 1 от проворота в

корпусе. Элемент 12 может быть выполнен, например, в виде резино-металлинеской втулки, установленной между посадочными поверхностями невращающегося стакана 1 и корпуса 11 и состоящей из чередующихся металлических 13 и резиновых 14 колец.

Во время работы нлотнения вместе с валом 6 вращается стакан 5 с набором дисков 7 и колец 8. Вследствие наличия смазки (пластичной, жидкой или газовой) между вращающимися дисками 7 и невращающимися дисками 3 и гидродинамических канавок на их боковых поверхностях при вращении вала возникает гидродинамическая подъемная сила.

Подъемная сила через диски 3 смещает иевращающийся стакан 1, установленный аксиально подвилчно в подшипниковом узле, в осевом направлении, преодолевая при этом упругость эластичного элемента 12 до уравновещивания гидродинамических сил с обеих сторон дисков 3. Это будет соответствовать самоустановке одинакового лабиринтного зазора между дисками 3 и 7.

Во время остановки вращающегося вала гидродинамическое взвещивание дисков исчезает, и невращающийся стакан 1 смещается в осевом направлении либо под действием разности давлений с одной и другой стороны уплотнения, либо под действием упругой силы эластичного элемента 12, установленного в корпусе с предварительным осевым смещением относительно вращающегося стакана 5. При этом диски 3 смещаются в осевом направлении до торцового контакта с дисками 7, тем самым обеспечивая запирание уплотнения на стоянке.

Формула изобретения

Лабиринтное уплотнение вращающегося вала, выполненное в виде пакета установленных в аксиально подвижном относительно корпуса невращающемся стакане дисков, взаимодействующих с расположенными между ними дисками, вращающимися вместе с валом, отличающееся тем, что, с целью повыщения герметичности уплотнения при одновременном обеспечении запирания зазоров при остановке

вала, на дисках выполнены гидродинамические канавки, а между посадочными поверхностями стакана и корпуса установлен эластичный в аксиальном и малоэластичный в радиальном

направлении элемент, например резино-металлическая втулка, обеспечивающий при остановке вала односторонний контакт вращающихся дисков с невращающимися. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 930963, кл. 47f 26, опубл. 1972.

У///////////////А

7//////////A/////Jf//

п 13 /г 11