Стояночное уплотнение манжетного типа

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к уплотнениям вращающихся валов, и позволяет снизить уровень утечек. На поверхности губки манжеты, обращенной к внутренней поверхности ограничительного кольца, выполнены выступы в два и более рядов, увеличивающиеся по высоте по мере перехода от основания губки манжеты к ее торцу. Деформация этих выступов при раскрытии манжеты вызывает накопление сил упругости и позволяет значительно сократить по времени обратный процесс деформации губки манжеты в направлении оси ва- - ла и, тем самым, значительно уменьшить утечки. 5 3. п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А2 (51) 4 F 16 J 15/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИД=ТЕЛЬСТВУ

77 аж

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 806963 (21) 4151531/40-08 (22) 25.11.86 (46) 07.05.88. Бюл. Ф 17 (72) Г.М.Кукин, И.N.Забалуев, И.М.Домчишин, Е.М.Матвеев, Б.М.Громыков и Г.А.Голубев (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 806963, кл. F 16 J 15/32, 1979. (54) СТОЯНОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ NAHMETHOГО ТИПА (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к уплотнениям вращающихся валов, и позволяет снизить уровень утечек. На поверхности губки манжеты, обращенной к внутренней поверхности ограничительного кольца, выполнены выступы в два и более рядов, увеличивающиеся по высоте по мере перехода от основания губки манжеты к ее торцу. Деформация этих выступов при раскрытии манжеты вызывает накопление сил упругости и позволяет значительно сократить по времени обратный процесс деформации губки манжеты в направлении оси вала и, тем самым, значительно уменьшить утечки. 5 з. п. ф-лы, 1 ил.

1393970

Изобретение относится к машинотроению, в частности к уплотнениям ращающихся валов, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. N 806963.

Цель изобретения — снижение уровня утечек, рабочей среды за счет ус«корения процесса закрытия манжеты упругими силами, возникающими при деформации выступов.

ò « l

На чертеже представлено стояночное плотнение, продольный разрез.

Манжета 1 установлена во втулке 2

« месте с опорным элементом 3 и зак- :15 еплена стопорным пружинным кольцом

Втулка 2 скреплена с валом 5 и

1 ерметизирована относительно него, апример, с помощью уплотнения 6. ластичная губка 7 манжеты, имеющая 2п рабочую кромку 8 ° прижимается под действием браслетной пружины 9 к .. ольцевому выступу 10 корпуса 11 идравлического агрегата и обеспечиает. при отсутствии вращения вала 25 (на стоянке) надежное перекрытие азора между корпусом 11 и валом 5, редотвращая утечку рабочей среды из плотняемой полости 12.

В губке 7 манжеты выполнена коль- 30 ( «евая полость 13, раскрытая с помощью ольцевой прорези 14 в сторону, про 1ивоположную уплотняемой полости 12. 1ружина 9 установлена в кольцевой «олости 13, а внутри пружины размеще, ны дополнительные грузы 15. ,На опорном элементе 3 выполнен бращенный к манжете кольцевой выступ 16. С манжетой 1 скреплен ограничитель радиальной деформации губки

? манжеты, выполненный в виде кольца

17. внутренняя поверхностb которого примыкает к выступам 18, расположенным на поверхности 19 губки 7 манжеты.

Выступы 18 могут быть выполнены в виде замкнутых колец, могут быть дискретными и располагаться на поверхности 19 губки 7 в два и более рядов под углом к оси вращения по

50 винтовой линии, Направление наклона выступов 18 к оси вращения, направление винтовой линии, по которой располагаются выступы t0, выбираются исходя из направления вращения для создания гидро-, динамического эффекта, позволяющего ускорить процесс закрытия манжеты и, тем самым, снизить величину утечки.

Высота выступов 18 переменна по величине и увеличивается по мере перехода от основания 20 губки 7 манжеты 1 к ее торцовой поверхности 21.

Ограничителем радиальной деформации участка 22 губки 7 манжеты 1 в зоне кольцевой прорези 14 является кольцевой выступ 16 опорного элемента 3.

На валу 5 установлено динамическое уплотнение, например, в виде винтового насоса или импеллера с лопатками 23,. которое может быть выполнено как совместно с втулкой 2, так и раздельно.

Стояночное уплотнение работает следующим образом.

При неподвижном вале 5 гидравлического агрегата утечка рабочей среды, находящейся под давлением в уплотняемой полости 12, предотвращается с помощью манжеты 1, губка 7 которой под действием пружины 9 и давления рабочей среды контактирует рабочей кромкой 8 с кольцевым выступом

10 корпуса 11 гидравлического агрегата, При этом аксиальное перемещение губки 7 и пружины 9 под действйем давления рабочей среды ограничивается кольцевым выступом 16 опорноI го элемента 3. Этим же выступом 16 ограничивается радиальное перемещение губки .7 под действием давления рабочей среды в уплотняемой полости 12.

При вращении вала 5 вместе со связанными с ним втулкой 2, герметизированной относительно вала 5 уплот.,нением 6, опорным элементом 3, манжетой 1 с губкой 7, пружиной 9, размещенной в кольцевой полости 13 с дополнительными грузами 15, ограничительным кольцом 17, пружинным кольцом 4 и импеллером с лопатками 23 возникают центробежные силы от массы губки 7 манжеты 1, пружины 9 и грузов 15, воздействующие на эластичную губку 7 манжеты и деформирующие ее в радиальном направлении. Одновременно в радиальном направлении деформируются выступы 18, выполненные в виде либо замкнутых, либо дискретных колец, расположенных на поверхности

19 губки 7 манжеты 1 в два или более рядов и примыкающих к внутренней поверхности кольца 17.

При этом вследствие расположения выступов 18 под углом к оси вращения по винтовой линии создается гидро3 13939 Ч% динамический эффект их действия, а . выполнением выступов с высотой, увеличивающейся от основания 20 губки к ее торцу обеспечивается равномер-, 1 5 ность включения их в работу.

При дальнейшем радиальном перемещении губки 7 манжеты 1 участок 22 соприкасается с кольцевым выступом

16 опорного элемента 3, расположенным в кольцевой прорези 14, манжета

1 раскрывается, т.е ° нарушается контакт рабочей кромки 8 губки манжеты с кольцевым выступом,. 10 корпуса 11 гидравлического агрегата и предотвра-1g щается изнашивание рабочей кромки

8 при номинальных оборотах вала, а необходимая герметичность обеспечивается динамическим уплотнением (импеллером с лопатками 23).

При снижении оборотов вала в процессе останова гидравлического агрегата центробежные силы уменьшаются и пружина, воздействуя на губку 7 манжеты, обеспечивает ее радиальную деформацию в направлении оси вала и, в итоге, контактирование рабочей кромки 8 губки 7 манжеты с кольцевым выступом 10 корпуса 11. Этому же содействуют выступы 18 на поверхности

19 губки 7 манжеты 1. Наличие на поверхности 19 губки 7 манжеты выступов 18, непосредственно примыкающих без зазора или с минимально возможным зазором к ответной внутренней поверхности ограничительного кольца

17, и накопление сил упругости в результате деформации этих выступов при раскрытии манжеты позволяют значительно сократить по времени обратный процесс деформации губки 7 манжеты в направлении оси вала и, тем самым, значительно уменьшить утечки.

Повышающееся в полости перед ман-, жетой 1 при снижении эффективности 45 работы динамического уплотнения давление рабочей среды также способствует закрытию манжеты.

В процессе работы стояночного уплотнения пружина 9 защищена губкой 7 от воздействия рабочей среды, что позволяет избежать коррозии пружины

9 и снижения ее упругих характеристик.

Наличие грузов 15 и пружины 9 в кольцевой полости 13 губки 7 манжеты позволяет существенно увеличить мас70 су деформирующихся при вращении элементов конструкции и обеспечивает эффективное и надежное раскрытие манжеты при невысоких оборотах вала, что приводит к уменьшению износа рабочей кромки 8 губки 7 и увеличивает долговечность уплотнения в целом, а наличие выступов 18 на поверхности

i9 губки 7 манжеты, деформирующихся под действием центробежных сил при раскрытии манжеты при их взаимодействии с ответной поверхностью ограничительного кольца 17, позволяет за счет упругих сил, возникающих при деформации выступов, существенно ускорить процесс закрытия манжеты 1 и, тем самым, значительно уменьшить величину утечки уплотняемой рабочей среды при снижении оборотов вала гидравлического агрегата.

Формула изобретения

1. Стояночное уплотнение манжетного типа по авт. св. Р 806963, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения уровня утечек. рабочей среды, губка манжеты выполнена с деформируемыми и поджимающими ее в радиальном направлении выступами, расположенными на поверхности, сопрягаемой с поверхностью ограничительного кольца.

2. Уплотнение по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что выступы выполнены в виде замкнутых колец, расположенных по периметру губки манжеты.

3. Уплотнение по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что выступы выполнены дискретными по периметру губки манжеты.

4..Уплотнение по пп. 1-3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что выступы на губке манжеты расположены в два и более рядов.

5. Уплотнение по пп. 1-4, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что выступы расположены на поверхности губки под углом к оси вращения по винтовой линии.

6. Уплотнение по пп. 1-5, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что выступы выполнены переменной высоты, увеличивающейся по мере перехода от основания губки к ее торцовой поверхности, 1393970

Составитель 10.Кибиткин

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор F>.Ïåòðàø

Заказ 2203/33 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035 „Мо сква, Ж-З 5, Раушск ая наб °, д, 4 /5

Производственно-полиграфическое предприятие, r„ Ужгород, ул. Проектная, 4