Манжетное уплотнение для вращающегося вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к узлам уплотнения вращающихся валов армированными ман8 жетами. Цель изобретения - увеличение срока эксплуатации уплотнения за, счет стабилизации эластогидродинамических условий в зоне трения рабочей кромки манжеты с покрытием вала. Узел манжетного уплотнения вала (шпинделя) содержит армированную манжету 3. вал с контактной зоной, выполненной на основе полиамидного материала таким образом, что он после остывания и отверждения полимерного материала отображает внешнюю механически обработанную поверхность вала, которая имеет седлообразную форму в продольном сечении и волнообразную в поперечном . Кроме того, ложе-канавка 10 имеет равно расположенные лунки 11 с остроугольным дном, причем продольная ее ось направлена под углом к продольной оси вала. 1 э., 1 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 16 J 15/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4650848/29 (22) 15.02.89 (46) 23.01.91, Бюл. Гл 3 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) А.Ф.Алексеенко, И,А.Кисиленко, Е.Л.Смолин, В.И,Малышев и С.А,Алексеенко (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 707536, кл. F 16.) 15/32. 1979.

Авторское свидетельство СССР

N . 844869, кл, F 16 J 15/00, 1981. (54) МАНЖЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ цЛЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к узлам уплотнения вращающихся валов армированными ман„„Я „„1622684 А1 жетами, Цель изобретения — увеличение срока эксплуатации уплотнения За СчЕт Стабилизации эластогидродинамических условий в зоне трения рабочей кромки манжеты с покрытием вала. Узел манжетного уплотнения вала (шпинделя) содержит армированную манжету 3, вал с контактной зоной, выполненной на основе полиамидного материала таким образом, что он после остывания и отверждения полимерного материала отображает внешнюю механически обработанную поверхность вала, которая имеет седлообраэную форму в продольном сечении и волнообразную в поперечном. Кроме того, ложе-канавка 10 имеет равно расположенные лунки 11 с остроугольным дном, причем продольная ее ось направлена под углом к продольной оси вала. 1 з.гь:ф-лы, 1 ил.

1622684

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к узлам уплотнения вращающихся валов армированными манжетами.

Цель изобретения — увеличение срока эксплуатации уплотнения преимущественно для многошпиндельных головок технологического оборудования за счет стабилизации эластогидродинамических условий в зоне трения манжеты с покрытием, вала.

На чертеже показан узел манжетного уплотнения для вращающегося вала— шпинделя многошпиндельной головки, поперечное сечение.

Узел манжетного уплотнения шпинделя

1 многошпиндельной головки 2 содержит манжету 3, размещенную между крышкой 4 и подшипником 5 качения. Манжета 3 состоит из металлического каркаса 6, браслетной пружины 7 и корпуса 8 (базовый материал корпуса фтористый каучук). который в зоне контакта с поверхностью из полимера шпинделя 1 переходит в рабочую кромку 9.

При этом плоскость действия сжимающего усилия браслетной пружины 7 не совпадает с плоскостью контакта рабочей кромки 9, .Контактная зона изготавливаемого или восстанавливаемого (в результате выработки — износа канавки)шпинделя 1 покрывается полимерным материалом, например, на основе полиамида, При этом одним из механических способов обработки — точением и фрезерованием или накаткой (после точения) специально изготовленным накатным роликом — обрабатывают канавку; ложе

10 шириной 8„.10 мм и глубиной 1,2...1,8 мм (для восстанавливаемого шпинделя ширина и глубина выбираются исходя из размеров выработки — износа), после чего с использованием специального приспособления и режущего инструмента наносятся по ширине ложа-канавки 10 лунки 11 радиусной формы в продольном сечении и остроугольной формы в поперечном сечении (а = 25...30 ) с наклоном к оси шпинделя j3 = 30О, глубина лунок 11 в центре 0,4...0,5 мм.

После механической операции зона обработки подвергается обеэжириванию, промывке и сушке. затем шпиндель 1 устанавливается в центры специального станка, где производится нагрев зоны покрытия до 60...65 С и последующее ее напыление полимерным материалом при равномерном вращении шпинделя со скоростью 20...25 об/мин.

После остывания и отверждения полимерное покрытие дает усадку и покрытая поверхность приобретает седловидную форму с волнообразным рельефом, шаг и

55 угол наклона которого повторяют расположение лунок 11.

Манжетное уплотнение работает следующим образом.

После монтажа шпинделя 1 в шпиндельной головке 2 работа узла манжетного уплотнения заключается в следующем. 8 процессе вращения жидкая смазка, поступающая на опоры 5 качения, удерживается под кромкой 9 манжеты 3 капиллярными силами, величина которых определяется не только свойетвами смазки, но и геометрией топографического рельефа нанесенного полимерного покрытия, контактирующего с кромкой 9, а именно насосным эффектом. в результате которого смазка отражается от рабочей кромки 9. При этом в процессе контактного нагружения полимерной губки манжеты от браслетной пружины 7 на полимерный волнообразный рельеф вращающегося шпинделя 1 степень и частота осцилляции рабочей кромки 9 фактически являются мощным барьером формирования и роста температуры от трения, как это имеет место при трении по гладкой металлической твердой поверхности.

Седлообразный наплыв (высота по выступам 0,4...0,5 мм) полимерного покрытия, по осевой плоскости которого осциллирует кромка 9 манжеты 3, также выполняет положительную роль, увеличивая герметизирующие свойства манжетного уплотнения в точках максимальных амплитуд (2А) осцилляции кромки 9 за счет повышения натяга сопряжения и уменьшение удельного давления, В процессе трения материалов полимер— полимер в значительной степени улучшаются условия контактирования в результате их однородности по основным физико-механическим свойствам и структуре, а также их совпадению по электрохимическим свойствам, что делает трущуюся пару нейтральной к электрическому потенциалу. В то время как в процессе трения полимер — металл это ведет к образованию дополнительного механизма износа. Кроме того, технология нанесения полимерного материала существенно повышает общий (суммарный) эксплуатационный ресурс шпинделя в результате многократных нанесений этих материалов, В качестве материала покрытия может быть применен тефлон в виде гранул или стружки.

Формула изобретения

1. Манжетное уплотнение для вращающегося вала, содержащее армированную эластомерную манжету с браслетной пру1622684

Составитель А. Шмелев

Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор Е.Папп

Заказ 103 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб„ 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 жиной и местное подманжетное защитное покрытие вала, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью увеличения срока эксплуатации уплотнения, в зоне трения на валу выполнено ложе-канавка, заполненное защитным покрытием из полимерного материала, например из полиамидных смол, причем внешняя поверхность покрытия повторяет рельеф дна канавки вала и имеет седлообразную форму в Продольном сечении вала, а в поперечном — волнообразную, 2. Уплотнение no n. 1, о т л и ч а ю щ е5 е с я тем, что ложе-канавка вала имеет равнорасположенные лунки с остроугольным дном, причем продольная ось лунки направлена под углом к оси вала.