Торцовое уплотнение вращающегося вала Советский патент 1983 года по МПК F16J15/34 

(54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано при уплотнении валов в условиях переменного давления. Известны торцовые уплотнения для работы в условиях переменного давления, вклю чающие вращающееся и неподвижное кольца пары трения, упругие элементы для их взаимного поджатия и эластичного уплотнительного кольца, имеющего возможность перемещаться вдоль оси вала для увеличения площади действия рабочей среды. Эти уплотнения снабжены подкладным кольцом эластичного элемента, на плоскости которого обращенной к тыльной стороне вращающегося кольца, выполнены пазы, а корпус уплотнения имеет цилиндрический выступ, образующий с внутренней поверхностью вращающегося кольца дроссельную цепь, соединенную с полостью, расположенной вблизи поверхности контакта трущейся пары 1. Однако эти уплотнения сложны в изготовлении и недостаточно надежны ввиду адгезии эластичного элемента сопрягаемыми деталями, что может привести к запаздыванию воздействия давления на увеличенную площадь при изменении направления давления. Наиболее близким к изобретению является уплотнение, в котором кольца трения установлены через вторичные уплотнительные элементы на валу и в корпусе с возможностью осевого перемещения, контакт в паре поддерживается за счет упругих элементов, размещенных по обе стороны пары трения, и перепада давления, воздействующего на всю торцовую нерабочую поверхность одного из колец 2. Недостатком данного уплотнения является то, что при работе даже без перепада давления в уплотнительной паре развивается значительное удельное давление, уменьщающее ресурс устройства. Цель изобретения - увеличение ресурса работы уплотнения. Поставленная цель достигается тем, что уплотнение снабжено дополнительными упругими элементами, длина хода которых ограничена упорами. Добавочное удельное давление в уплотнительной паре от усилия дополнительного упругого эле.мента возникает только за пределами рабочего интервала перепада давления.

На фиг. I изображено уплотнение в рабочем режиме, общий вид, разрез; на фиг. 2 и 3 - неполные разрезы на фиг. 1 (когда перепад давления ео стороны одной из сред выходит за пределы рабочего интервала).

Уплотнение состоит из корпуса 1, в которо.м установлено через резиновое кольцо 2 аксиально подвижное невращающееся кольцо 3. Аксиально подвижное вращающееся кольцо 4 через резиновое кольцо 5 установлено на валу 6. Кольца 3 и 4 трения от нроворота удерживаются щтифтами 7, укрепленными в кориусе 1 и обойме 8. Обойма 8 винтами 9 укреплена на валу 6. Пружины 10, установленные в Kopriyce и обойме, поджимают кольца трения друг к другу. Пружины 11 также установлены в кориусе 1 и обойме 8, прижимают диск 12 к пружинным кольцам 13.

Уплотнение работает следующим образом.

Вращение вала 6 передается обойме 8 через винты 9, которая передает вращение через штифт 7 аксиально подвижному вращающе.муся кольцу 4. Поджатие колец трения производится пружинами 10. Аксиально подвижное невращающееся кольцо 3 удерживается от проворота щтифтами 7, устаповленны.ми в корнусе 1. При увеличении разности давлений между разделяемыми средами больше допустимого кольца 4 и 3 трения перемещаются в сторону корпуса 1 (или обоймы 8). Под действием давления тыльная торцовая поверхность невращающе7J

гося кольца 3 (или вращающегося кольца 4) опирается на диск 12. Давление среды сжимает пружины 11 до момента, когда силы пружин 11 и сила давления среды уравновесятся.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что при разности давлений, соответствующей рабочему интервалу, уплотнительные кольца не соприкасаются с дополнительными упругими элементами, благодаря чему в паре поддерживается минимально допустимое удельное давление, что положительно влияет на увеличение ресурса уплотнения.

Формула изобретения

Торцовое уплотнение вращающегося вала, включающее аксиально-подвижные кольца нары трения, установленные через вторичные уплотнительные элементы на валу и в корнусе и поджатые упруги.ми эле.мента.ми, отличающееся тем, что, с целью увеличения ресурса работы за счет уменьшения удельного давления в уплотнительной паре, уплотнение снабжено дополнительными упругими элементами, длина хода которых ограничена упорами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.3