Уплотнение манжетного типа

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подшипниковых узлов. Целью изобретения является повышение работоспособности уплотнения путем самокоррекции контактного давления уплотнительных кромок. Уплотнение содержит составное упругоэластичное кольцо 1 с упругими губками 2 и уплотняющими кромками 3, упругий элемент 4 с уплотнительными кромками 5, контактирующими с валом 7, клиновую поверхность 6 сопряжения трапецеидальной канавки, шлиц 8, внутреннюю полость 9 уплотнения. При вращении вала 7 каждая точка уплотняющей поверхности кромок 3,5 совершает радиальные перемещения для восстановления контакта с валом 7, сопряженные точки поверхности которого кроме основного движения по окружности совершают радиальные перемещения вследствие биений. На каждый элемент кромки действуют также силы инерции, возникающие при рассматриваемых движениях. В этом случае, кроме деформаций уплотняющих кромок, происходит постоянное перераспределение схемы сил, действующей через клиновидную поверхность 6 сопряжения на губки 2 составного кольца 1 и упругий элемент 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) щ) F 6 J 15/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4600272/31-29 (22) 31.10.88 (46) 07.09.90. Бюл. У 33 (71) Днепропетровский химико-техноло.гический институт им.Ф,Э.Дзержинского (72) Э.А.Ткаченко (53) 62-762(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР (667743, кл. F 16 J 15/00, 1979, (54) УПЛОТНЕ11ИЕ МАНЖЕТНОГО ТИПА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подшипниковых узлов. Целью изобретения является повышение работоспособности уплотнения путем самокоррекции контактного давления уплотнительных кромок. Уплотнение содержит составное упругоэластичное кольцо 1 с упругими губками 2 и уплотняющими кромками 3, упругий элемент 4.с уплотнительными кромками 5, A

° 2 контактирующими с валом 7, клиновую поверхность 6 сопряжения трапецеидальной канавки, шлиц 8, внутреннюю полость 9 уплотнения, При вращении вала 7 каждая точка уплотняющей поверхности кромок 3, 5 совершает радиальные перемещения для восстановления контакта с валом 7, сопряженные точки поверхности которого, кроме основного движения по окружности, совершают радиальные перемещения вследствие биений. На каждый элемент кромки действуют также силы инерции, возникающие при рассматриваемых движениях. В этом случае, кроме деформаций уплотняющих кромок, происходит постоянное перераспределение схемы сил, действующей через клиновидную поверхность 6 сопряжения на губки 2 составного кольца 1 и упругий элемент А

1590780

С целью предотврацения возможного проскальзывания упругого элемента 4 относительно кольца l предусмотрен

4 шлиц 8. Клиновидная поверхность сопряжения 6 является самоуплотняющейся, что обеспечивает герметизацию полости трапецеидальной канавки не только в статике, но и в динамическом

50 режиме работы манжетного уплотнения, Возможность образования пленки смазки на поверхности 6 сопряжения обеспечивает условия чувствительного реагирования системы кольцо — упругий элемент на изменение контактных давлений на уплотнительных кромках 3 и 5 и

55 перераспределение давлений в клиновидной передаче за счет аксиального перемещения губок 2.

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к производству герметизирующих устройств подвижных соединений, и может быть использовано для уплотнения подшипниковых узлов.

Целью изобретения является повышение надежности при работе уплотнения B гидроабразивной и химически аг- !О рессивной среде путем самокоррекции контактного давления уплотнительных кромок, На фиг 1 показано уплотнение, общий вид, и разрез А-А; на фиг.2 — из- 1 менение контуров и траекторий перемещения элементов манжетного уплотнения в результате износа уплотнитель" ных кромок, Уплотнение манжетного типа со- 2Q держит (фиг.1) составное упругоэлас" тичное кольцо 1 с упругими. губками 2 и уплотняющими кромками 3, упругий элемент 4 с уплотнитепьными кромками

5, контактирующими с валом 7, клино- 25 вую поверхность 6 сопряжения трапецеидальной канавки, шлиц 8, внутреннюю полость 9 уплотнения, Манжетное уплотнение работает следующим образом.

ЗО

С валом 7 контактируют узкие кромки 3 упругих губок 2 и уплотнительные кромки 5 упругого элемента 4, на которых создается необходимое для герметизации контактное давление. Под 35 действием гидродинамических процессов на этих кромках возникает тонкая пленка смазочного материала, характерная для полужидкостной смазки.

Контактное давление регулируется в 40 необходимых пределах путем оптимального подбора по жесткости материалов кольца 1 и упругого элемента 4, конструктивного оформления губок 2 и угла наклона клиновидных поверхностей

6 сопряжения упругого элемента 4 в трапецеидальной канавке составного кольца 1.

При неподвижном вале 7 механизм уплотнительного действия этих манжет аналогичен механизму эластомерных уплотнений неподвижных соединений, когда материал кромок под действием контактного давления заполняет все поверхностные микронеровности вала, предотвращая утечку. При этом контактное давление на кромках

3 губок 2 создается упругим элементом 4 находящимся в напряженно-деэ формированном состоянии. Расклинивающее действие упругого элемента 4 на верхнюю часть губок 2 приводит к их аксиальному смещению. Усилия деформа- . ции губок кольца замыкаются на уплотнительных кромках 3 и уравновешивают давление упругого элемента на клиновидную поверхность 6 сопряжения, Конструктивное оформление губок 2 упругоэластичного кольца 1 обеспечивает при аксиальном перемещении их верхней части поджатие уплотняющих кромок 3 к вращающемуся валу 7 (фиг.2).

Контактное давление на уплотнительных кромках 5 создается под действием упругой составляющей и высокоэлас тических напряжений восстановления формы материала упругого элемента 4.

Баланс сил, действующих на уплотнительные кромки 3 и 5, сохраняется только для статических условий эксплуатации манжетных уплотнений. При вращении вала каждая точка уплотняющей поверхности кромок 3 и 5 совершает радиальные перемещения для восстановления контакта с валом 7, сопряженные точки поверхности которого,,кроме основного движения по окружности совершают радиальные перемещения

3 вследствие биений. На каждый элемент кромки "действуют также силы инерции, возникающие при рассматриваемых движениях, В этом случае, кроме деформаций уплотняющих кромок, происходит постоянное перераспределение схемы сил, действующей через клиновидную поверхность 6 сопряжения на губки 2 составного кольца 1 и упругий. эле- мент 4.

Формула изобретения

Составитель И.Пащенко

Редактор M.Бланар Техред N.Дидык Корректор Т.Палий

Заказ 2628 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101

5 !5

Внутреннее давление уплотняемой среды, возникающее во внутренней полости 9, создает дополнительное контактное давление на нижнюю часть губки 2, а следовательно, и на уплотняющие кромки 3, Запорная зона, созда.ваемая масленным клином, проникающим во внутреннюю полость 9, в результате утечки уплотняемой среды обеспечивает дополнителвную герметизацию манжет.

Многоступенчатость уплотнения позволяет значительно повысить допустимый перепад давлений рабочей уплотняемой среды и внешнего давления окружающей среды. При этом при повышенных давлениях губки 2 выполняют функции опорных конусов Составное кольцо 1 обеспечивает технологичность сборки манжетного уплотнения и сопря90780 6 жение с уплотняемым валом 7 в собранном виде.

Уплотнение манжетного типа, содержащее эластичное кольцо по меньшей мере одной уплотнительной кромкой, контактирующей с уплотняемой поверхно-стью и образованной наклонной к оси кольца канавкой, и упругий элемент, установленный с натягом в канавке, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности при работе в гидроабразивной и химически агрессивной среде, уплотненные кромки образованы симметричной к продольной оси кольца трапецеидальной канав20 кой, а другой элемент снабжен дополнительной кромкой, контактирующей с уплотняемой поверхностью.