Торцовое уплотнение Советский патент 1981 года по МПК F16J15/34 

На фиг. 1 изображено осевое сечение уплотнительных колец, находящихся в нерабочем состоянии, (осевое усилие прижатия колец друг к другу отсутствует); на фиг. 2- то же, в рабочем состоянии (под действием осевого усилия кольца прижаты друг к другу); на фиг. 3 - осевое сечение-вращающегося уплотнительного кольца с кольцевым отсекающим выступом. Уплотнение содержит вращающееся 1 и невращающееся 2 кольца. Вращающееся кольцо I состоит из каркаса 3, изготовляемого из стали или спеченного материала, а обращенная к неподвижному кольцу сторона его снабжена слоем 4 из резины с антифрикционным наполнителем. Поверхность А этого слоя имеет форму части поверхности вращения кривой второго порядка (эллипса, гиперболы или параболы), причем в осевом сечении колец касательная С-С, проведенная к указанной кривой в точке В ее пересечения с линией контакта колец, параллельна оси колец. Уплотнительные кольца 1 и 2 (фиг. 2) находятся в рабочем состоянии под действием осевого усилия Р, в результате чего слой резины на кольце 1 деформируется и принимает показанную форму. При вращении уплотнительного кольца 1 с угловой скоростью О) слой уплотняемой жидкости, контактирующей с поверхностью А кольца 1, под действием центробежной силы устремляется к закругленной в сторону оси кольца части поверхности Л, где возникает турбулентное движение жидкости, что исключает расклинивающий эффект жидкости и, следовательно, повыщает эффективность обеспечения герметичности уплотнения. Кроме того, в месте закругления поверхности А действуют центробежные силы Рц, Рц, Рц вращающейся жидкости. Силы Р, создают дополнительное усилие прижатия кромки В кольца 1 к торцовой поверхности кольца 2. Это также повыщает эффективность обеспечения герметичности уплотнения. С той же целью повыщения эффективности обеспечения герметичности на поверхности . А (фиг. 3) кольца 1 может быть выполнен кольцевой выступ 5, который отсекает от рабочей кромки большую часть уплотняемой жидкости, разгоняемой центробежными силами. Эффективность изобретения заключается в значительном повышении надежно/гти уплотнения, снижении расхода дефицитнь1х высоколегированных сталей, идущих на изготовление уплотнит;ельных колец, снижении трудоемкости изготовления колец. Широкбе применение такого типа уплотнений в тракторах, дорожных машинах и др. позволяет снизить расходы на техническое обслуживание машин, запчасти, сократить простои машин. Формула изобретения . Торцовое уплотнение, состоящее из вращающегося уплотнительного кольца, торцовая поверхность которого снабжена слоем резинь с антифрикционным наполнителем, неподвижного уплотнительного кольца, упругого элемента, обеспечивающего их сопряжение, а также вторичных уплотнительных элементов, отличаюи1,ееся тем, что с целью повышения эффективности обеспечения герметичнрсти, обращенная к неподвижному .кольцу сторона вращающегося кольца выполнена в виде части поверхности вращения кривой второго порядка, а контактирующая с неподвижным кольцом часть слоя выполнена в виде плоской кольцевой поверхности, причем в осевом сечении колец касательная, проведенная к кривой второго порядка в точке ее пересечения с линией контакта колец, параллельна оси колец. 2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что поверхность слоя резины, выполненная в виде части поверхности вращения кривой второго порядка, снабжена отсекающим кольцевым выступом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 236166, кл. F 16 J 15/34, 1967. 2.Патент США № 3584866, кл. 277-92, опублик. 1971.

Фиг.5