Стояночное уплотнение манжетногоТипА Советский патент 1981 года по МПК F16J15/32 

1

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к сто-. явочным уплотнениям вращающихся валов.

Известно стояночное уплотнение манжетного типа с поджимающим рабочую кромку манжеты на стоянке и раскрывающим ее при вращечии вала устройствами l .

Недостатком известной конструкции являются сравнительно низкая надежность срабатывания при отключении и равномерное обжатие рабочей кромки взаимодействующей с ней поверхности, исключающее возможность возникновения гидродинамического эффекта, препятствующего изнашиванию рабочих поверхностей и повышающего долговечность уплотнения.

Цель изобретения - повышение надежности раскрытия манжеты при одновременйом обеспечении неравномерности обжатия рабочей кромкой взаимодействующей с ней поверхности. Указанная цель достигается за счет того, что подвижное и раскрывающее устройства выполнены в виде единого узла, состоящего из радально поигРУ ипрнннх в сторон/ оси

вала грузов/ закрепленных на губке манжеты и кинематически .связанных с подпружинивающими их элементами. Эти грузы могут быть выполнены в виде радиально расположенных в губке манжеты втулок, через внутренние отверстия которых проходят стержни, пропущенных через подпружинивайщие элементы, например

0 пружины, и закрепленные в корпусной части манжеты.,

Грузы могут быть выполнены и иначе - в виде ша йбообразных элементов, с которыми жестко соединены крепящие 5 их к губке манжеты стержни, пропущенные через подпружинивающие элементы и входящие с возможностью продольного перемещения в выполненные в корпусной части манжеты радиальные отверстия.

Кроме того, для фиксации максимального раскрытия губки манжеты в отверстиях могут быть размещены установочно подвижные элементы, ко5торые при выполнении их, например, в виде резьбовых пробок, служат одновременно регуляторами степени неравномерности обЛатия рабочей кромкой взаимодействующей с ней 0 поверхности, что дает возможность

влиять на гидродинамику в зоне трения.

На фиг.1 представлен один из возможных вариантов исполнения уплотнения; на фиг.2 - другой вариант.

Предлагаемое уплотнение состоит из манжеты 1, установленной во вращающемся вместе с валом 2 стакане 3. Рабочая губка 4 манжеты своей рабочей кромкой 5 взаимодействует с элементом 6 корпуса 7. Поджимное и раскрывающее устройства выполнены в виде единого узла, состоящего из грузов 8(или)9, подпружиненных при помощи подпружинивающих их элементов, например пружин 10, внутри которых проходят стержни 11.

В соответствии с первым вариантом исполнения см.фиг.1) грузы выполнен в виде втулок 8, через внутренние отверстия которых проходят стержни 11, пропущенные через пружины 10 и закрепленные в цилиндрической части стакана 3. в соответствии с другим вариантом исполнения (см.фиг.2) грузы .выполнены в виде шайбообразных элементОЕ 9, с которыми жестко соединены одновременно крепящие их к губке манжеты 1 стержни 11.

Стержни пропущены через пружины 10 и входят в выполненные в цилиндрической части стакана 3 отверстия 12, внутри которых они имеют возможность продольного перемещения. Для фиксаци крайнего положения стержней, а следовательно, и максимального раскрытия .манжеты.в отверстиях установлены установочно подвижные, например резьбовые, элементы 13 и 14, которые одновременно являются регуляторами неравномерности обжатия рабочей кромкой взаимодействующей с ней поверхности путем изменения степени поджатия пружин 10 при ввинчивании или. вывинчивании элемента 14.

Возможны и другие варианты исполнения изобретения, в частности с несколько иным крепление стержней как по отношению к рабочей кромке, так и .к корпусной части манжеты или стгкана, в котором она расположена. Возможна также комбинация в различньис сочетаниях обоих описанных вариантов исполнения.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При отсутствии вращения вала кромка 5 манжеты -1 с помощью пружин 10, растяжение которых ограничено с одной стороны втулками 8 фиг.1) или шайбообразными элементами 9 (фиг.2), скрепленными с губкой 4 и размещенными по ее параметру, поджимается к наружной поверхности элемента 6 корпуса 7, что обеспечивает надежную герметизацию между валом 2 и корпусом 7 гидравлического агретата. Величина усилия полжатия кромки 5 к

наружной поверхности элемента 6 корпуса 7 может предварительно регулироваться с помощью ввинчивания или вывинчивания стержней 11 в первом варианте или резьбовых элементов 14 во втором варианте.

При начале вращения вала происходит трение кромки 5 губки 4 о наружную поверхность элемента 6. При этом неравномерность обжатия рабочей кромкой 5 наружной поверхности элемента. 6 способствует возникновению в зоне их контакта- гидродинамического расклинивающего эффекта, позволяющего , уменьшить суммарную силу трения и износ рабоч.ей кромки 5..

При дальнейшем увеличении оборотов вала рабочая кромка 5 под действием центробежньЬс сил (приложенных к губке 4- вследствие вращения как массы самой губки 4, так и массы скрепленных с ней деталей) преодолевает усилие обжатия и отходит от наружной поверхности элемента 6, причем ее перемещение ограничивается во втором варианте конструкции резьбовыми элементами 13, в которые упираются стержни при продольном перемещении в радиальных отверстиях 12. В процессе остановки гидравлического агрегата и снижения оборотов , вала суммарное усилие от действия пружин и упругости эластичной губк:и 4 преодолевает усилие от действия центробежных сил, и вследствие ограниченного растяжения губки 4 рабочая кромка 5 достаточно бцстро возвращается в исходное положение и . ,ачинает контактировать с наружной поверхностью элемента 6, что обеспечивает отсутствие утечек рабочей среды в процессе снижения эффективности работы динамического уплотнения.

При этом в зоне контакта рабочей кромки 5 с поверхностью элемента 6, как и при начале вращения вала, возникает гидродинамический эффект (вследствие неравномерности распределения усилия обжатия по периметру рабочей кромки 5) , обеспечивающий снижение трения и износ рабочей кромки 5 при высокой герметичности уплотнения. .

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет существенно повысить надежность срабатывания, , герметичность и долговечность стояночного уплотнения манжетного типа.

Формула .изобретения

1. Стояночное уплотнение манжетного типа с поджимающим рабочую кромку мантежы на стоянке и раскрывающим ее при вращении вала устройствами, отличающееся

тем, что, с целью повышения надежности раскрытия манжеты при одновременном обеспечении неравномерности обжатия рабочей кромкой взаимодействующей с ней поверхности, поджимное и раскрывающее устройства выполнены в виде единого узла, состоящего из радиально подпружиненHbix в сторону оси вала грузов, закрепленных на губке манжеты и кинематически связанных с подпружинивающими их элементами.

2. Уплотнение по п. 1, о-т личающееся тем, что грузы выполнены в виде радиально расположенных в губке манжеты втулок, через внутренние отверстия которых проходя стержни, пропущенные через подпружинивающие злеМенты, например пружины, и закрепленные в корпусной части манжеты..

3. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что грузы

выполнены в виде шайбообразных элег ментов, с которыми жестко соединены крепящие их к губке манжеты стержни, пропущенные через подпружинивающие элементы и входящие с возможностью продольного перемещения в выполненные в корпусной ча:сти манжеты радиальные отверстия.

4. Уплотнение по п. 3, отличающееся тем, что в отверстиях размещены установочно под0вижные, например, резьбовые злементы для фиксации крайнего раскролтия манжеты и регулировки неравномерности обжатия рабочей кромкой взаимодействующей с ней поверхности.

5

Источники информации, принятые во внима.ние при экспертизе

1. Голубев Г; А., Кукин Г. М. и др. Контактные уплотнения вращающихся валов,M.J Машиностроение, 1976, рис. 39, П03.4.

Фнг.{

/V

гг

фи.И