Уплотнение Советский патент 1982 года по МПК F16J15/54 

.(5) УПЛОТНЕНИЕ

1

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к уплотнению вращающихся, валков, как неподвижных, так и имеющих поступательное перемещение.

Известно радиально-торцовое уплот. нение вращающегося вала, содержащее обоймы, встроенные в корпус., в ка) из которых находятся выполненные из антифрикционного материала два неразрезных с овалообразной расточкой кольца, прижатые к валу в диаметрально противоположном направлении пру- жиной, охватывающейкаххдое кольцо по дуге, равной половине окружности, при этам кольца не зафиксированы от проворота, прижимаются к валу одной переходящей с одного кольца на другое и охватывающей их по дуге, равной половине окружности, пружиной, а овалообразная внутренняя расточка каждого кольца смещена относительно наружной

поверхности в сторону от охватывающей кольцо пружины .

в данном уплотнении кольца прижимаются к валу одной, переходящей с одного кольца на другое и охватывающей их по дуге, .равной половине ок. ружности, пружиной. Поэтому, для установки пружины на кольцах, на последних на наружной цилиндрической поверхности необходимо выполнить сфе рические канавки на дуге, равной половине окружности, причем канавки должны плавно переходить с одного кольца на другое, что значительно усJ5 ложняет изготовление колец. Кроме того, выполнение сферических канавок на кольцах приводит к уменьшению механической прочности колец и, следовательно, надежности работы уплотнения.

Сферические канавки на кольцах в месте перехода с одного кольца на другоеимеют участок, наклонный под углом к плоскости разъема колец, по397этому на этом участке на кольца буде действовать осевая составляющая силы прижатия пружины, действие которой вызывает перекос колец относительно вала и, следовательно, может привести к нарушению герметичности уплотнения , Таким образом, известное радиально-торцовое уплотнение вращающегося вала сложно в изготовлении и недостаточно надежно. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уплотнение, содержащее плавающие уплот нительные кольца и пружинные элементы Г2 . В известном уплотнении надежность крепления бандажей на уплотнительных кольцах зависит от отношения диаметр колец к их ширине. При больших значениях отношения трудно обеспечить надежное крепление бандамей на уплот нительных кольцах, ч-то влияет на надежность работы уплотнения, так как при этом возможен перекос уплотнительных колец относительно вала из-з смещения бандажей и нарушения симмет ричности расположения бандажа вместе с упругими лапками на кольце. Таким образом, такое техническое решение +не обеспечивает надежности уплотнения и сложно в изготовлении. Целью изобретения является упроще ние изготовления и повышение надеж- . ности уплотнения. Указанная цель достигается тем, что плавающие уплотнительные кольца выполнены клиновыми и установлены по парно, а пружинные элементы выполнены в виде кольцевых волнообразных пружин и установлены между парами ко лец. На фиг. Ч изображено предлагаемое уплотнение; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1. Уплотнение состоит из установленных в корпусе 1 охватывающих вал 2 плавающих уплотнительных колец 3 вы полненных клиновыми и установленных попарно. Между торцами k колец 3 перпендикулярными к оси вала 2, установлена кольцевая волнообразная пружина 5 (фиг. 1 и 2). Защитные шай бы 6 расположены между корпусом 1 и торцами крайних колец 3. Разрезное пружинное кольцо 7 служит для запирания колец 3, пружины 5 и защитных шайб 6 в корпусе 1, Уплотнение работает следующим образом. Кольцевая волнообразная пружина 5 (фиг. 1 и 2), установленная первоначально плотно на валу 2 с целью обеспечения ее центрирования при сборке последующих уплотнительных колец 3, защитной шайбы 6 и запорного кольца 7, деформируется в направлении оси вала 2 и устанавливается с зазором относительно неги. При этом пружина 5 действует на уплотнительные кольца 3 выполненные из антифрикционного материала, вдоль оси вала. Угол клина уплотнительных колец 3 выполнен большим угла самоторможения. При действии силы упругости пружины 5 на торцы колец 3 на наклонных контактирующих поверхностях последних появляются радиальные составляющие силы, которые смещают уплотнительные кольца 3 одно относительно другого в диаметрально противоположных направлениях по контактирующим наклонным поверхностям, и кольца 3 прижимаются внутренними поверхностями к валу 2, причем каждая пара колец 3 без зазора охватывает вал 2 по поверхности двух полуколец. Пружина 5 обеспечивает при этом и взаимную фиксацию колец 3 относительно друг друга. Торцы k крайних колец 3 под-действием пружины 5 прижимаются к защитным шайбам 6, выпол- , ненным из антифрикционного материала, что обеспечивает высокую герметичность уплотнения. При вращении вала 2 уплотнительные кольца 3 приходят во вращение за счет того, что момент сил трения между валом и радиальными уплотнительными поверхностями колец 3 превышают момент сил трения между торцовыми поверхностями крайних колец 3 и защитными шайбами 6. При этом центробежные силы, действующие в направлении смещения центра тяжести колец 3 относительно оси вала 2, увеличивают силу прижатия колец 3 к валу 2, что повышает герметичность уплотнения, а следовательно, и надежность его работы. Кольца 3 под действием пружины 5 прижаты к защитным шайбам 6, и по мере износа поверхностей контакта шайб 6 и. крайних колец 3 за счет упругой деформации пружины 5 будет происходить компенсация износа К-Онтактирующих поверхностей, и, та