Уплотняющая монжета Советский патент 1981 года по МПК F16J15/32 

Изобретение относится к области машиностроения и касается уплотнитель них устройств вращаюсдахся валов, а именно уплотнительных манжет. Известна уплотнителЬна манжета, содержащая эластичную рабочую , кромку с острым углом,контактирующую с валом и поджимаемую к нему браслетной пружиной. Эластичная кромка снабжена ребрами жесткости, благодаря чему он имеет переменную жидкость и неравномерно поджимается к вашу. Неравномер ное контактное давление обуславливает неравномерную деформацию кромки, образование клиновых полостей под ней и создание разделительной смазывающей пленки между трущимися поверх ностями вала и манжеты 1. Недостатком этой конструкции явля ется ограниченное влияние ребер жест кости на 17идродинамические свойства манжеты, так как сечение ребер намно го меньше сечения рабочей кромки. В прстранстве между ребрами жесткости и валом скапливаются загрязнения, ко торые проникают под рабочую кромку и в уплотняемую полость. Это приводит к преждевременному износу трущихся поверхностей. Из известных уплотняющих манжет наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является уплотняющая манжета для вращающегося вала, содержащая эластичную губку, контактирующую с уплотняемым валом и имеющую наружную кольцевую канавку, в которой размещена браслетная пружина, устройство для распределения радиального давления по окружности зоны контакта зластичной губки, выполненное в виде расположенных внутри пружины стержней, длина которых больше шага витков пружины 21. Недостатками известной манжеты являются повышенные удельные силы трения и повьвпенная температура уплотняемой среды, что в целом снижает гидродинаьмические свойства манжеты и понижает ресурс ее работы. Цель изобретения - повышение ресурса работы. Указанная цель достигается тем, что устройство для распределения радиашьного давления выполнено в виде выступов на поверхнрсти кольцевой каиавки по всему ее периметру. На фиг. 1 изображена предложенная уплотняющая манжета в разрезе на

фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - манжета на валу и эпюра распределения радиального давления рабочей кромки на вал; на фиг. 4 изображены треугольные выступы; на фиг. 5, 6 полусферические выступы.

Описываемая манжета содержит кор- пус 1 с армирующим кольцом 2, эластичную губку 3, контактирующую с уплотняемым валом 4 рабочей кромкой 5, обра (Зованной пересечением конических поверхностей б и 7.

На эластичной губке ,3 выполнена на.ружная кольцевая канавка 6, в которой размещена браслетная, пружина 9 . Устройство для распределения радиального давления выполнено в виде выступов 10 на поверхности наружной коль цевой канавки 8 по всему ее периметру. Выступы 10 могут иметь в попереч ном сечении форму треугольника (фиг. 4) или полусферы {фиг.5). Выступы 10 могут быть выполнены с расстоянием 6 друг от друга по периметру и высотой Ь которые рассчитываются ю следую ищм формулам: 1,1 -г 1, ЗтС , TVS, где D - )1иамет{) рабочей кромки.

Работает уплотняющая манжета следующим образом.

При вращении уплотняемого вала 4 рабочая кромка 5 манжеты подвергается крутильным колебаниям, при этом за счет неравномерного контактного давления в зонах минимума давления образуются гидродинамические клинья. В зависимости от условий зксплуатации скорости, вязкости уплотняемой среды/ несущая способность гидродинамических клиньев изменяется. За счет гидродинамических клиньев между рабочей кромкой 5 и уплотняемым валом 4 возникает устойчивый разделительный смазочный слой, который предохраняет уп.лотняющуго манжету ,от механо-окислительного из.носа в присутствии катализаторов-солей железа.

Изменение .в ишроких пределах размеров выступов, их формы и взаимного расположения дает возможность менять

форму зпюры 11 распределения радиального давления рабочей кромки на вал и регулировать гидродинамические свойства манжеты.

При этом уплотняющая манжета имеет незначительные удельные силы трейия, а температура ванны с уплотняемой средой описываемой манжеты ниже на 20-30, чем температура ванны стандартной манжеп 1, работающей в аналогичс ых условиях.

Применение описываемой уплотняющей манжеты позволит повысить надежность работы уплотняемых узлов.

Формула изобретения

Уплотняющая манжета вращающегося вала, содержащая эластичную губку, кон5 тактирующую с валом и имеющую наружную кольцевую канавку, в которой размещена браслетная пружина, устройство для распределения радиального давлелия по окружности зоны контакта, о тличающаяс я тем, что, с : целью повышения ресурса работы, устройство для распределения радиального давления выполнено в виде взлетуboa по периметру кольцевой канавки.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии 48-19812,

кл. F 16 J 15/16, опубликован 1973.

2.Авторское свидетельство СССР 0 №452705, кл. F 16 I 15/32, 1972.