Уплотнение манжетного типа Советский патент 1980 года по МПК F16J15/32 

На фиг. 1 схематично изображено описываемое уплотнение, разрез; на фиг. 2 - то же, со смещенной втулкой.

Промежуточная втулка 1 выполнена в виде консоли (опрокидывающейся относительно щарнира в виде уплотнительного кольца 2 с ограниченным радиальным и осевым перемещением), на свободном конце которой установлена манжета 3 с натягом по валу 4 и на расстоянии от щарнира, соответственно зависящим от величины момента силы трения и момента силы опрокидывания щарнира в плоскости, проходящей через ось промежуточной втулки. При 3Tok момент сил трения и опрокидывания соответственно меньще момента силы трения манжеты о втулку и меньн1е опрокидывающего момента от усилия со стороны губки манжеты на промежуточную втулку.

Промежуточная втулка снабжена нажимным устройством, состоящим из щайбы 5, пружины 6, гайки 7 и обеспечивающим регулирование соотнощения указанных моментов за счет торцового сжатия кольца уплотнения и обеспечения поддержания этого сжатия упругим элементом, например цилиндрической пружиной. Контровка гайки 7 обеспечивается осевым сжатием пружины 6 или другими известными способами.

Регулирование интенсивности смазки зоны контакта производится за счет изменения взаимного углового положения промежуточной втулки относительно поверхности вала 4, при этом поверхность канавки в промежуточной втулки под унлотнительное кольцо, а также поверхность канавки под кольцо на валу выполнены с эксцентриситетом относительно соответствующих наружных поверхностей втулки, контактирующей с губкой манжеты, и/или вала.

Для установки планируемого углового положения на промежуточной втулке и на поверхности вала нанесены метки, по положению которых определяется минимальное, максимальное или промежуточное биение контактной поверхности втулки относительно оси вала при вращении его.

В непосредственной близости от уплотнительного кольца 2 между внутренней поверхностью втулки и наружной поверхностью вала выполнен радиальный гарантированный зазор, величина и осевая протяженность которого обеспечивает свободное опрокидывание консольной части промежуточной втулки.

Уплотнение работает следующим образом.

Рабочая губка манжеты охватывает наружную поверхность промежуточной втулки. При вращении вала 4 уплотнительное кольцо 2 и поверхность Дз промежуточной втулки устанавливаются в положение (напротив кольца 2), соответствующее направлению вектора биения поверхности Д относительно оси вала.

Допустим, что вектор биения находится в плоскости чертежа (см. фиг. 2) и направлен вверх. При этом контактная поверхность Д1 промежуточной втулки отклоняется губкой манжеты в положение, соответствующее соосному положению только того сечения (сечение в плоскости контакта манжеты представляет собой эллипс) промежуточной втулки, которое совпадает с

плоскостью контактной поверхности губки. Ось втулки отклоняется в сторону, обратную биению, и между осью OiOi манжеты (или плоскостью контакта манжеты) и осью О2О2 промежуточной втулки (или

плоскостью, перпендикулярной к оси промежуточной втулки) образуется угол а, зависящий от биения втулки и расстояния / от оси кольца 2 до контакта манжеты с промежуточным элементом.

Если вектор биения направлен вниз, то

ось втулки отклоняется вверх и занимает

положение, аналогичное показанному па

фиг. 2.

Таким образом, поверхность Д1 промежуточной втулки занимает свое положение в пространстве, соответствующее всем промежуточным значениям угла а от максимального вверх до максимального вниз, т. е. изменяется в диапазоне ±а (отсчет вверх и

вниз является чисто условным).

Осевая протяженность контакта манжеты с поверхностью Д: промежуточной втулки 1 в течение одного оборота вала переменна.

Изменение осевой поверхности зоны контакта обеспечивает гарантированную авто матическую смазку ее рабочей жидкостью и обеспечивает длительную надежность уплотнения при незначительных натягах, что

особенно важно, например, для работы авиационных агрегатов в широком диапазоне температур.

Формула изобретения

1.Уплотнение манжетного типа с промежуточной втулкой, установленной между манжетой и валом и уплотненной относительно пего расположенным в канавках вала и втулки кольцом, отличающееся тем, что, с целью повыщения долговечности при одновременном расщирении диапазона применения и повыщении надежности, промежуточная втулка с гарантированным зазором по валу щарнирно подвещена относительно него с ограничением радиального и осевого перемещения, при этом наружная поверхность втулки, контактирующая с

манжетой, эксцентрична относительно поверхности канавки под кольцо во втулке и/или на валу.

2.Уплотнение по п. I, отличающееся тем, что, с целью обеспечения регулировки

соотнощения моментов силы скольжения

манжеты по втулке и силы опрокидывания втулки на кольцо, втулка выполнена сборной и снабжена нажимным устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Деннн Д. Исследование гидравлических уплотнений. - «Машиностроение за рубежом, 1959, с. 53-58.

2. Багненко П. В. и др. Некоторые расчетные величины манжетного уплотнения с несимметричным контактом. - «Авиационная промышленность, 1974, № 2, с. 35-37.