Манжета для уплотнения вала Советский патент 1978 года по МПК F16J15/32 

(54) МАНЖЕТА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ВАЛА

Изобретение относится к уплотнигельной технике.

Известна манжета для уплотнения вала с уплотняющей закраиной, на рабочей поверхности которой выполнен ребра или канавки в форме спиральной нарезк;1, и дополнительной не соприкасающейся с поверхностью вала уплотняющей закраиной со спиральными ребрами или канавками, направленными с противоположным наклоном l . Дополнительная закраина при изменении направления вращения уплотняемого вала, то есть при возникновении накачивающего действия спиральных канавок или ребер на рабочей поверхности уплотняющей закраины, создает поток воздуха в осевом направлении к уплотняющей закраине уплотнения и оттесняет утечку жидкости назад в уплотняемую полость. Такие манжеты применяют для уплотнения вала независимо от направления .вращения.

Кроме этого, известна уплотняющая манжета для валов с главным и дополнительным выступами, причем на этих выступах сделаны скрученные или же направленные вперекрест канавки для оттеснения уплотняемой среды. Оттесняющее действие канавок к дополнительной закраине превышает оттесняющее действие канавок в главной закраине, так что при вращении вала в пространстве между дополнительной и главной закраинами создается повышенное давление, которое должно оттеснять уплотняемую среду 2 .

В известных манжетах возвратные приспособления на дополнительных выступах часто,забиваются из-за отложения загрязнений и перестают действовать. Кроме того, скрученные ребра на поверхности скольжения главного выступа со стороны воздуха образуют

5 острый угол их к поверхностивала, в результате получается относительно широкая зона скольжения на уплотняющем выступе и, следовательно, относительно низкое уплотняющее давление.

0

Цель изобретения - повысить эффективность уплотнения.

Для этого в предлагаемой манжете возвратное устройство установлено между главными и дополнительными выс5тупами .

Установленное отдельно от главного и дополнительного выступов возвратное устройство позволяет свободно оформить главный выступ, особенно профиль

0 его сечения, для достижения оптимального уплотняющего действия без неблагоприятных побочных эффектов, воз никающих в манжете с возвратными приспособлениями на главном выступе. При этом дополнительный выступ,обычн предназначенный для защиты от пыли, выполняет только свое первоначальное назначение, а именно задерживает частички загрязнений на стороне воздуха от попадания на собственно упло няющую кромку главного выступа. Для снижения трения и износа возвратного устройства, а также для избежания потенциалов давления в соз данных возвратным устройством пространствах между главным и дополнитель ным выступами возвратное устройство не касается поверхности вала, то есть что между ними остается открытый осевой зазор. На внутренней окружности поверхности возвратного устройства могут быть сделаны углубления, в которых может собираться утекающая жидкость, образуя вргчщательную подушку с гидро динамическим эффектом. Углубления делаются предпочтительно ромбообразн ми так, чтобы их ограничиваюа ;ке края сходились под острым углом в направлении по окружности, что улучшает образование гидродинамической жидкостной подушки. Для улучшения возвращающего действия внутренняя окружность возвратного устройства может быть выполнена ступенчатой с увеличивающимся зазоро от поверхности вала в направлении к главному выступу. Возвратное устройство может быть выполнено из цельного армирующего манжету элемента или в виде выступа манжет а из упругого материала, при этом основание выступа выполнено как одно целое с телом манжеты;выступ,на правленный внутрь от общего места пр крепления главного и дополнительного выступов, не мешает радиальной подвижности ни главного ни дополнительного выступов. Наконец, возвратное устройство может быть изготовлено в виде отдель ного конструктивного элемента и соединено беззазорно с уплотняющими выс тупами с помощью выполненного на нем радиального придатка, который можно вставлять в соответствующее углубление меж,ду главньом и дополнительным выступами. На фиг. 1-3 изображены виды , предлагаемых манжет. Корпус 1 манжеты (фиг.1) выполне из упругого как резина материала с завулканизированным углообразным кол цом 2 жесткости, на радиальный внут ренний конец которого 3 навулканизи рованы главный выступ 4, дополнител ный выступ 5 и еще один выступ б. Выступы 4, 5, 6 образуют один общий узел 7 прикрепления относительно кольца 2. Главный выступ 4, обращенный к уплотняемой полости 8, навешен с радиальной подвижностью на часть резинового корпуса, которую можно назвать эластичной диафрагмой 9, и уплотняет под радиальным нажимом натяжного пружинного кольца 10 своей кромкой 11 показанную штрияпунктиром поверхность вала 12 против выступающей жидкости. Дополнительный выступ 5 обращен в сторону атмосферы 13 и предохраняет от пыли и загрязняющих частичек рабочую поверхность главного выступа 4. Возвратное устройство выполнено в виде расположенного между главным 4 и дополнительным 5 выступами и не мешающего действию их выступа б, . внутренняя окружная поверхность 14 которого не прикасается к поверхности вала 12, т.е. находится на расстоянии от поверхности вала. Для возврата проступающей жидкости назад осевая О1раничивающая кромка 15 выступа б на обращенной к жидкости стороне проходит зигзагообразно в направлении по окружности около уплотняющей кромки 11. Дня образования подушки с гидродинамическим действием, а также и для аккумулирования утекающей жидкости служат ромбовидные углубления 16 в окружной поверхности 14 выступа 6. При этом осевые ограничивающие кромки 17, 18 углублений 16 стоят под острьдм углом в направлении по окружности и таким образом благоприятствуют образованию подушек жидкости в местах 19 окрулшой поверхности 14, Вариант манжеты ino фиг.2 отличается от показанного на фиг.1 тем, что кольцо жесткости 2 продлено дальше по радиусу в 1утрь и загнуто в осевое плечо 20. Для оттеснения утекающей жидкости назад служат волнистые кромки 21, 22, проходящие в направлении по окружности и образуемые сделанныMi-i соответственно ступенями на внутрен1{ей окружности поверхности 23 плеча 20, Благодаря волнообразности (на фиг,1 зигзагообразности) кромок 21, 22 их оттесняющее назад действие совершенно не зависит от направления вращения вала. Возвратное устройство может быть выполнено в виде отдельного конструктивного элемента 24 (фиг.3), ,например из пластмассы, который установ лен с помощью выступающего радиально наружу придатка 25 в сделанной по оси между главным и дополнительным выступами выемки 26. Таким образом, этот вставной или вдавливаемый элемент 24 можно легка снимать или заменять. Формула изобретения 1. Манжета для уплотнения вала, содержащая главный выступ на стороне, 5 Обращенной к уплотняемой полости, и дополнительный выступ на стороне, обр щенной к атмосфере, и устройство для возврата уплотняемой среды, протекающий под главный выступ, о т л и чающаяся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения, возвратное устройство размещено между главным и дополнительным выступами, 2.Манжета поп.1, отличающаяся тем, что возвратное устройство расположено с зазором относи тельно поверхности вала. 3.Манжета по пп.1и2, отличающаяся тем, что на внутрен ней периферийной поверхности возврат ного устройства выполнены углубления главным образом ромбообразной формы. 4.Манжета по пп. 1,2 и 3, отличающаяся тем,что внутренняя пе риферийная поверхность в направлении главного выступа выполнена ступенчатой с увеличивающимся зазором. 3 5.Манжета по пп.. 1,2,3 и 4, о т л ичающаяся тем,что возвратное устройство выполнено в виде цельного армирующего элемента манжеты. 6. Манжета по пп. 1,2,3 и 4, о тличающаяся тем, что возвратное устройство выполнено в виде выступа манжеты, при этом основание выступа выполнено как одно целое с телом манжеты. 7.Манжета по пп. 1,2,3 и 4,о т л ичающаяся тем, что возвратное устройство выполнено в виде отдельного конструктивного элемента, прилегающего к внутренней поверхности манжеты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 3640542, л, 277-134, 1974. 2.Патент ФРГ 2008689, л. 47 i 215/32, 1975.

i/z. 1

Фиг. г