Манжетное уплотнение Советский патент 1980 года по МПК F16J15/32 

При наличии несоосности между манжетой и валом радиальный натяг Р4 изменяется синусоидально по закону: рср - р + S sin р , представленному на фиг. 2 (а, в), где: р - среднее значение радиального натяга между манжетой и валом, б - несоосность, Ф - угловая координата в сечении, перпендикулярном к валу. Угловой шаг гидродинамических элементов 5, выполненных в виде выступов или впадин одинаковой формы на рабочей поверхности 4, изменяется по закону: Ai Д -f а sin (-л: -f- ср), графически представленном на фиг. 2 (в, г), где: - текущее значение углового шага, Д - среднее значение углового а - коэффициент изменения шага, i 1,2,3 ...п - порядковый помер гидродинамического элемента, п - число гидродинамических элементов. Величины п, А, а подбираются экспериментальным путем в зависимости от условий работы манжеты, ее конструкции, свойств уплотняемой жидкости и т. д. Для работы в масле при температуре до 40°С и песоосности 6 0,2-0,4 мм манжеты и вала, диаметром 50-7-80 мм, рекомендуется выполнять Д 15°, а -, л 24. Манжета устанавливается на вал таким образом, чтобы максимальный угловой шаг гидродинамических элементов соответствовал минимальному натягу и наоборот. Присутствующая в зоне контакта тонкая пленка уплотняемой жидкости распределена по толщине неравномерно по периметру контакта. При этом существует обратная зависимость между толщиной и радиальным натягом манжеты, зависящим от величины радиального смещения манжеты относмтёльно оси вала. При вращении вала вследствие динамического биения вала, наличия щероховатости поверхности и повышенного давления в уплотняемой полости толщина жидкостной пленки увеличивается и уплотняемая жидкость проникает на рабочую поверхность 4. На рабочей поверхности жидкость, взаимодействуя с гидродинамическими элементами 5, образует гидродинамические клинья, в верхушках которых создается повышенное давление, препятствующее прохождению утечки через уплотнение и разгружающее уплотняющую кромку, причем в зоне большого радиального натяга присутствует большее количество разгружающих гидродинамических клиньев, препятствующих утечке, и большая толщина жидкостной пленки. При этом происходит дополнительное разгружение уплотняющей кромки, улучшение смазывания зоны контакта и уменьщение негерметичности, что приводит к уменьшению износа манжеты и повышению ее работоспособности. Формула изобретения Манжетное уплотнение из эластичного материала, преимущественно, резины, выполненное с гидродинамическими элементами в виде выступов и впадин одинаковой формы на его рабочей поверхности и охватывающее вал с патягом, отличающеес я тем, что, с целью повышения работоспособности уплотнения при несоосности и вала, гидродинамические элементы расположены по периметру рабочей поверхпости с переменным угловым шагом, изменяющимся в соответствии с изменением натяга по синусоидальному закону, причем максимальный угловой шаг соответствует минимальному натягу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании № 1287416, кл. F2B, 31.08.72. 2.Патент США № 3790180, кл. 277-134, 05.02.74 (прототип).

I

I

i

« « ( «

Sl

S It

I

I

Jbi/p.f

//WGX.

Vuli

urftflx

Фие.5

Фиг.5