Уплотнительное устройство

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для герметизации подвижных соединений. Целью изобретения является повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет поддержания постоянного контактного давления на уплотнительной кромке. Устройство содержит уплотнительный элемент 1 в виде шайбы из упругожесткого материала, установленной в посадочной канавке 2 корпуса 3 с натягом по валу 4 и гарантированным зазором по внутренней цилиндрической поверхности 5 канавки 2. Между торцом 6 канавки 2 и уплотнительным элементом 1 со стороны уплотняемой полости 7 расположены последовательно упругий элемент 8 в виде кольца круглого сечения или в виде резиноармированной

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л F 16 J 15/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4838535/29 (22) 13.06,90 (46) 23,06.92. Бюл. N 23 (71) Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения (72) А.B.Êîïûëîâ, B Á.Oâàíäåð, Ю.Г.Бараш, А.М.Рагутский, B.Ä,Áåëàí, B.À.Ãoðüêîâåí о, Е.К.Савостьянов и В.А,Гринев (53) 62-762(088.8) (56) Уплотнительное устройство фирмы

"Горлок" в горношахтном оборудовании.

Вып. 3, M.: ЦНИИЭИУголь, 1984, с. 3, рис, 1ж, (54) УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для гермети„„!Ж„„17425б1 А1 зации подвижных соединений. Целью изобретения является повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей устройства за счет поддержания постоянного контактного давления на уплотнительной кромке. Устройство содержит уплотнительный элемент 1 в виде шайбы из упругожесткого материала, установленной в посадочной канавке 2 корпуса 3 с натягом по валу 4 и гарантированным зазором по вн.утренней цилиндрической поверхности 5 канавки 2, Между торцом 6 канавки 2 и уплотнительным элементом 1 со стороны уплотняемой полости 7 расположены последовательно упругий элемент 8 в виде кольца круглого сечения или в виде резиноармированной

1742561 манжеты с браслетной пружиной и опорное кольцо 11 в виде шайбы из антифрикционного материала с нулевым натягом по внутренней поверхности 5 канавки 2 и зазором по валу 4. Между торцом 12 канавки 2 и элементом 1 со стороны внешней среды установлено защитное кольцо. При вращении вала 4 с определенным биением элемент 1 вместе с защитным кольцом смещается в радиальном направлении относительно кольца 11 и торца 6 на величину радиальноИзобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для герметизации подвижных соединений.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей уплотнения за счет поддержания постоянного контактного давления на уплотнительной кромке в течение всего ресурса, вне зависимости от радиального биения вала.

На фиг. 1 изображено уплотнительное устройство, разрез; на фиг. 2 — то же, с дополнительным защитным кольцом; на фиг. 3 — то же, с упругим элементом в виде резиноармированной манжеты с браслетной пружиной.

Уплотнительное устройство содержит уплотнительный элемент 1, выполненный в виде шайбы из упругожесткого материала, например пластмассы, установленной в посадочной канавке 2 корпуса.3 с натягом по валу 4 и гарантированным зазором по внутренней цилидрической поверхности 5 посадочной канавки 2, между торцом 6 со стороны уплотняемой полости 7 и уплотнительным элементом 1 установлены последовательно упругий элемент 8 в виде кольца круглого сечения (фиг. 1) или резиноармированной манжеты 9 с браслетной пружиной

10 (фиг. 3) и опорное кольцо 11, контактирующее с уплотнительным элементом 1, выполненное в виде шайбы, с зазором по валу

4 и без зазоров (с нулевым натягом) по внутренней цилиндрической поверхности 5 посадочной канавки 2, при этом между торцом

12 посадочной канавки 2 и уплотнительным элементом 1 со стороны внешней среды может быть установлено защитное кольцо 13 с гарантированным зазором В по внутренней цилиндрической поверхности 5 посадочной канавки 2 и без зазора (с нулевым натягом) по валу 4 (фиг. 2).

Уплотнительное устройство работает следующим образом, ro биения вала 4 в пределах гарантированного зазора, при этом кольцо 11 и защитное кольцо способствуют снижению потерь на трение при перемещении элемента 1 и защитного кольца, натяг по валу 4 остается прежним, а деформации материала и формы элемента 1 и защитного кольца не происходит, т.е. сохраняется необходимое контактное давление на уплотняемых поверхностях независимо от частоты вращения и величины радиального биения вала 4. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Уплотнительный элемент 1, установленный в посадочной канавке 2 с натягом по валу 4, создает на поверхности вала 4 герметичный стык, Упругий элемент в виде эла5 стомерного кольца круглого сечения 8 или резиноармированной манжеты 9, установленный между торцом 6 посадочной канавки 2 и опорным кольцом 11, создает осевое контактное давление в результате упругой

10 деформации на опорном кольце 11, необходимое для создания герметичных стыков между элементами уплотнительного устройства и по внутренней цилиндрической поверхности 5 канавки 2. Защитное кольцо 13, 15 установленное с нулевым натягом по валу 4 и гарантированным зазором В по внутренней цилиндрической поверхности 5 и контактирующее с торцом 12 канавки 2 и уплотнительным элементом 1, создает гер20 метичный стык на поверхности вала 4 и препятствует тем самым как проникновению пыли и абразива в уплотняемую полость 7, так и выворачиванию уплотнительного элемента 1 при избыточном давлении жидко25 сти.

При вращении вала 4 с определенной величиной радиального биения уплотнительный элемент 1 вместе с защитным кольцом 13 смещается в радиальном

30 направлении относительно опорного кольца 11 и торца 6 на величину радиального биения вала 4 в пределах гарантированного зазора В, при этом опорное кольцо 11 и защитное кольцо 13, выполненные из анти35 фрикционного материала, способствуют снижению потерь на трение при перемещении уплотнительного элемента 1 и защитного кольца 13, натяг по валу 4 остается прежним, а деформации материала и формы

40 уплотнительного элемента 1 и защитного кольца 13 не происходит, т.е. сохраняется необходимое контактное давление на уплотняемых поверхностях независимо от частоты вращения и величины радиального

45 биения вала 4.

1742561

Таким образом, наличие гарантированного зазора между уплотнительным элементом и внутрен ней цилиндрической поверхностью посадочной канавки в сочетании с упругим элементом, защитным и 5 опорным кольцами обеспечивают уплотнительному устройству высокую надежность независимо от биения вала, так как при этом отсутствует упругая деформация материала и формы уплотнительного элемента и за- 10 щитного кольца, а следовательно, опасность образования зазора между уплотняемой кромкой и валом при определенном сочетании частоты вращения и величины радиального биения вала, а также 15 связанное с этим ускоренное старение и усталостное разрушение материала элементов уплотнительного устройства.

Формула изобретения 20

1. Уплотнительное устройство, содержащее уплотнительный элемент, разделяющий уплотняемую полость и внешнюю среду, выполненный в виде шайбы из упругожесткого материала и установленный в 25 посадочной канавке корпуса с натягом по валу, отл и ча ю щеес ятем,что, с целью повышения надежности и расшир ния эксплуатационных возможностей, уплотнительный элемент установлен с гарантированным зазором относительно внутренней цилиндрической поверхности посадочной канавки, а между торцом посадочной канавки и уплотнительным элементом со стороны уплотняемой польсти установлены последовательно с контактом упругий элемент в виде кольца круглого сечения и опорное кольцо, выполненное в виде шайбы из антифрикционного материала, без зазора по внутренней цилиндрической поверхности посадочной канавки и зазором по валу.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что между торцом посадочной канавки и уплотнительным элементом со стороны внешней среды установлено защитное кольцо, выполненное из антифракционного материала, с гарантированным зазором по внутренней цилиндрической поверхности посадочной канавки и без зазора по валу.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что упругий элемент выполнен в виде резиноармированной манжеты с браслетной пружиной,