Узел уплотнения вращающегося вала


 


Владельцы патента RU 2471103:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к узлам герметизации вращающихся валов. Узел уплотнения вращающегося вала содержит набор последовательно установленных колец, размещенных в кольцевой расточке между валом и охватывающей деталью. Особенностью предложенного узла является оснащение его цанговым пружинным элементом, установленным между уплотнительными кольцами и имеющим в продольном сечении z-образную форму. Одно из уплотнительных колец установлено между валом и продольной частью пружинного элемента, а другое кольцо - между охватывающей деталью и противоположной продольной частью пружинного элемента. Такое выполнение узла уплотнения позволяет повысить надежность его работы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к узлам герметизации вращающихся валов.

Известно уплотнение вращающегося вала с помещенным в канавке корпуса уплотнительным элементом, рабочая плоскость которого расположена под острым углом к оси вала (см. авт.св. СССР №879113, кл. F16J 15/16, 1981).

К недостаткам данного уплотнения следует отнести малую надежность из-за быстрого износа его наклонного выступа, контактирующего с валом.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является узел уплотнения вала, включающий набор последовательно установленных колец, размещенных в кольцевой проточке между валом и охватывающей деталью (см. П.И.Орлов, Основы конструирования, М., Машиностроение, 1988 г., стр.367-368).

В данном узле, благодаря установке нескольких уплотнительных колец, повышается надежность герметизации. Однако это повышение незначительно, особенно при наличии даже небольшого биения и больших скоростях вращения вала. Это связано с тем, что при расположении оси под углом относительно оси охватывающей детали уплотнительные кольца поджимаются к валу или к охватывающей детали (в зависимости от направления угла наклона относительно горизонтальной оси) и образуется люфт, через который смазка и вытекает.

В соответствии с изложенным техническим результатом изобретения является улучшение эффективности работы узла уплотнения путем более надежной его герметизации.

Указанный технический результат достигается тем, что узел уплотнения вала, включающий набор последовательно установленных колец, размещенных в кольцевой проточке между валом и охватывающей деталью, согласно изобретению снабжен цанговым пружинным элементом, установленным между уплотнительными кольцами и имеющим в продольном сечении z-образную форму, при этом одно из уплотнительных колец установлено между валом и продольной частью пружинного элемента, а другое кольцо - между охватывающей деталью и противоположной продольной частью пружинного элемента.

Решению поставленной технической задачи способствует также и то, что охватывающая деталь соединена с пружинным элементом с возможностью совместного вращения.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид узла уплотнения в продольном разрезе.

Узел уплотнения содержит вращающийся вал 1, проходящий через охватывающую деталь 2, и последовательно установленные эластичные кольца 3, размещенные в кольцевой расточке 4 между валом 1 и охватывающей деталью 2. Узел уплотнения снабжен цанговым пружинным элементом 5, установленным между уплотнительными кольцами 3 и имеющим в продольном сечении z-образную форму. Цанговый элемент 5 может быть жестко соединен с уплотнительными кольцами 3, например, путем вулканизации или любым другим известным способом. Пружинный элемент 5 соединен с охватывающей деталью 2 с возможностью совместного вращения. Это может быть обеспечено, например, их шлицевым соединением, для чего цанговый элемент 5 выполнен с выступами 7, а охватывающая часть 2 - с ответными пазами 8 на внутренней поверхности.

Использование в узле уплотнения пружинного элемента 5, установленного между кольцами 3, обеспечивает герметизацию вала 1 при любом смещении его оси относительно оси охватывающей детали 2 и гарантированно будет перекрывать зазор, образующийся между ними в случае биения вала 1. При смещении вала 1 в вертикальной плоскости работают диагонально расположенные части колец 3, причем при смещении вала 1 вверх герметизацию вала обеспечивают верхняя половина кольца 3, расположенного в зоне контакта корпусного элемента 6 с охватывающей деталью 2, и нижняя половина второго кольца 3. При смещении вала 1 вниз уплотнение обеспечивают нижняя половина кольца 3, расположенного у основания кольцевой расточки 4, и верхняя половина второго кольца 3. Таким образом, в предложенном узле благодаря обеспечению совместной работы обоих колец 3, поджимаемых цанговым элементом 5, как при смещении оси вала 1 вверх, так и вниз, обеспечивается надежная герметизация вала 1 и предотвращается вытекание масла и попадание различных частиц из внешней среды в случае использования узла, например, в шахтных условиях.

Монтаж узла осуществляется следующим образом. Сначала на валу 1 в зоне контакта корпусного элемента 6 с охватывающей деталью 2 устанавливают первое уплотнительное кольцо 3, а затем - цанговый элемент 5. После этого у основания кольцевой расточки 4 устанавливают второе кольцо 3, совмещают выступы 7 цангового элемента 5 с ответными пазами 8 на внутренней поверхности охватывающей детали 2 и производят окончательную сборку узла уплотнения.

Такое выполнение узла уплотнения позволяет повысить надежность герметизации и тем самым повысить работоспособность всего узла.

1. Узел уплотнения вращающегося вала, включающий набор последовательно установленных колец, размещенных в кольцевой расточке между валом и охватывающей деталью, отличающийся тем, что он снабжен цанговым пружинным элементом, установленным между уплотнительными кольцами и имеющим в продольном сечении z-образную форму, при этом одно из уплотнительных колец установлено между валом и продольной частью пружинного элемента, а другое кольцо - между охватывающей деталью и противоположной продольной частью пружинного элемента.

2. Узел уплотнения вращающегося вала по п.1, отличающийся тем, что охватывающая деталь соединена с пружинным элементом с возможностью совместного вращения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам уплотнения поверхностей раздела между вращающимися и неподвижными элементами ротационных машин. .

Изобретение относится к устройствам уплотнения подвижных соединений в приводах вращения, размещаемых в скважине. .

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности, для обеспечения непроницаемости зазора между ротором и статором. .

Насос // 2451833
Изобретение относится к насосам, преимущественно к нефтяным насосам для добычи или перекачивания нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов и других жидкостей.

Изобретение относится к конструкциям уплотнений между подвижными относительно одна другой поверхностями. .

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в различных гидравлических машинах, в частности в гидроцилиндрах или демпферах. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к уплотнениям зазоров проточной части турбомашин, длительно работающих в условиях повышенных температур и высокочастотных вибраций.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу износоустойчивого упрочнения для конструкции скольжения, сформированной, по меньшей мере, из пары компонентов в скользящем сопряжении и снабженной уплотняющим элементом на поверхности скольжения первого компонента.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям уплотнения вращающихся валов и роторов газотурбинных двигателей и других роторных машин.

Изобретение относится к конструкции уплотнения поддерживающего ролика ленточного транспортера

Изобретение относится к механическому уплотнению, в частности для использования в гидравлических насосах

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в машиностроении, авиадвигателестроении и газотурбостроении

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам изготовления щеточных уплотнений, и может быть использовано при изготовлении машин и аппаратов для уплотнения вращающихся валов

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к узлам герметизации вращающихся валов. Узел уплотнения вращающегося вала содержит уплотнительный элемент, размещенный в канавке корпуса между двумя подкладными кольцами, причем канавка корпуса, по меньшей мере, с одной стороны выполнена открытой и перекрываемой после установки уплотнительного кольца запорной втулкой, жестко соединенной с корпусом. Особенностью предложенного узла является то, что внутренняя поверхность запорной втулки выполнена с винтовыми выступами, направление которых противоположно направлению вращения вала, при этом винтовые выступы установлены с возможностью контакта с наружной поверхностью вала и выполнены из материала с коэффициентом трения скольжения с валом больше, чем между подкладными кольцами и валом, а запорная втулка соединена с корпусом резьбой, направление вращения которой совпадает с направлением вращения вала. Такое выполнение узла уплотнения позволяет повысить эффективность работы уплотнительного узла благодаря постоянному поджиму уплотнительного элемента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к уплотнительным устройствам шатуна стана холодной прокатки труб. Уплотнительная манжета выполнена в сечении в виде соединенного с корпусом опорного элемента и двух эластичных губок с рабочими кромками, расположенными по разные стороны опорного элемента. Рабочая поверхность опорного элемента, выполненная цилиндрической, и рабочие кромки губок контактируют с поверхностью шатуна. Изобретение повышает надежность уплотнения шатуна стана холодной прокатки труб. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в процессах изготовления щеточных уплотнений методами пайки с помощью электронного луча. Кольцевое основание и кольцевые опорные пластины собирают в кольцевую оправку, на которую наматывают проволоку и прижимают ее к оправке прижимными кольцевыми пластинами. Производят обрезку проволоки по внешней кольцевой поверхности и жесткое скрепление проволоки и соответствующих элементов уплотнения между собой. При этом наносят пастообразный припой и размещают две металлические полосы с огибанием их по внешней кольцевой поверхности элементов уплотнения. Концы полос соединяют сваркой с образованием технологических колец. Проводят пайку внешних концов проволоки, опорных и прижимных колец с внутренней поверхностью соответствующего технологического кольца. Пайку проводят поэтапно с нагревом электронным лучом через внешнюю поверхность технологических колец сначала до температуры возгонки связующего вещества припоя, затем до температуры солидуса припоя с выдержкой до образования соединения припоя с проволокой и далее до температуры ликвидуса припоя с выдержкой до окончания процесса пайки. Удаляют кольцевое основание и разъединяют опорные пластины с получением двух комплектов уплотнений. Способ позволяет повысить надежность уплотнения и увеличить ресурс его работы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к инструменту для шарошечного бурения скважин. Обеспечивает повышение надежности и долговечности работы уплотнения и в целом бурового долота. Способ изготовления уплотнительного кольца для герметизации опор шарошек буровых долот включает проверку качества входящих в рецептуру компонентов, подготовку их массы для запускаемой партии резиновой смеси, состоящей из каучука, технического углерода, активаторов, ускорителей или замедлителей преждевременной вулканизации, противостарителей, увеличителей морозостойкости, вальцовку, шприцевание, вулканизацию под давлением и при нагреве, удаление облоя. Уплотнительное кольцо собирается из двух составляющих, изготовленных по различной технологии и обладающих различными физическими свойствами, на их торцевые контактирующие поверхности наносится клеящее вещество, соединенные составляющие помещаются в цилиндрический стакан с внутренним диаметром, равным диаметру уплотняемой внутренней поверхности шарошки, где под нагрузкой крышки стакана и под нагревом выдерживаются до полного высыхания клеящего вещества. 4 ил.
Наверх