Уплотнение вращающегося вала

Авторы патента:

F16J15/16 - между подвижными относительно одна другой поверхностями (F16J 15/50,F16J 15/52 имеют преимущество ; мехи F16J 3/06; поршневые кольца или уплотнительные кольца подобной конструкции F16J 9/00; уплотнения для шпинделей клапанов F16K 41/00)

Владельцы патента RU 2494299:

Панин Николай Митрофанович (RU)

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 области машиностроения, а именно к узлам герметизации вращающихся валов.

Известно уплотнение вращающегося вала с помещенным в канавке корпуса уплотнительным элементом с боковыми элементами, наружные торцы которых перпендикулярны 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 боковых элементов, что особо сильно будет наблюдаться при вращении вала с большой скоростью.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является уплотнение вращающегося вала с помещенным в канавке корпуса уплотнительным элементом, размещенным 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 (см. авт. св. СССР №985519, кл. F16J 15/16, 1982).

Недостатком данного устройства является сравнительно малая эффективность, связанная с возможностью разгерметизации узла уплотнения, особенно при высоких скоростях вращения вала и наличии даже небольшого его биения.

В соответствии с изложенным техническим результатом изобретения является улучшение эффективности работы уплотнения путем постоянного поджима уплотнительного элемента в процессе работы запорной втулкой.

Указанный технический результат достигается тем, что уплотнение вращающегося вала с помещенным в канавке корпуса уплотнительным элементом, размещенным между двумя подкладными кольцами, согласно изобретению 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.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что запорная втулка соединена с корпусом резьбой, направление вращения которой совпадает с направлением вращения вала.

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

Уплотнение вращающегося вала 1, проходящего через неподвижный корпус 2, осуществляется уплотнительным элементом 3, размещенным между двумя подкладными кольцами 4, размещенными в кольцевой канавке 5 корпуса 2. Кольцевая канавка 5, по меньшей мере, с одной стороны выполнена открытой и перекрываемой после установки уплотнительного элемента 3 и подкладных колец 4 запорной втулкой 6, жестко соединенной с корпусом 2 резьбой 7, направление вращения которой совпадает с направлением вращения вала 1. Подкладные кольца 4 выполнены из материала, например, бронзы, коэффициент трения скольжения которой с валом 1 меньше, чем коэффициент трения скольжения между запорной втулкой 6 и валом 1. Внутренняя поверхность запорной втулки 6 выполнена с винтовыми выступами 8, направление которых противоположно направлению вращения вала 1, при этом винтовые выступы 8 установлены с возможностью контакта с наружной поверхностью вала 1.

Монтаж уплотнительного узла производится следующим образом. Через открытую кольцевую канавку 5 корпуса 2 последовательно вводятся первое подкладное кольцо 4, затем уплотнительный элемент 3 и второе подкладное кольцо 4. После этого открытая кольцевая канавка 5 корпуса 2 запирается запорной втулкой 6, которая жестко соединяется с корпусом 2. Это соединение выполняется в виде резьбы 7, причем направление резьб втулки 7 и корпуса 2 должны совпадать. В процессе работы уплотнительного узла происходит износ уплотнительного элемента 3, который компенсируется благодаря самозатягиванию запорной втулки 6, обеспечивая постоянное поджатие уплотнительного элемента 3. При этом за счет вращения вала 1 попадающая между валом 1 и запорной втулкой 6 агрессивная жидкость (например, при нефтедобыче) отбрасывается в сторону винтовых выступов 8, направление которых противоположно направлению вращения вала 1. Это создает сопротивление движению агрессивной среды в сторону узла уплотнения и тем самым дополнительно повышает надежность герметизации узла уплотнения.

Такое выполнение узла уплотнения позволяет повысить надежность работы уплотнительного элемента в течение всего времени работы устройства, в котором используется данное уплотнение.

1. Уплотнение вращающегося вала с помещенным в канавке корпуса уплотнительным элементом, размещенным 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, отличающееся тем, 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.

2. Уплотнение вращающегося вала по п.1, отличающееся тем, что запорная втулка соединена с корпусом резьбой, направление вращения которой совпадает с направлением вращения вала.

Способ изготовления щеточного уплотнения // 2485374

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.

Способ изготовления щеточного уплотнения // 2485373

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

Механическое уплотнение с усовершенствованным узлом уплотнения // 2480654

Регулируемое механическое уплотнение // 2479770

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

Поддерживающий ролик // 2473828

Изобретение относится к конструкции уплотнения поддерживающего ролика ленточного транспортера. .

Узел уплотнения вращающегося вала // 2471103

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

Уплотнительное устройство // 2467237

Ротационная машина (варианты) // 2467210

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

Уплотнительная манжета // 2465502

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

Уплотнительное устройство шатуна стана холодной прокатки труб // 2495306

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.

Способ изготовления щеточного уплотнения роторов // 2497645

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.

Способ изготовления уплотнительного кольца для герметизации опор шарошек // 2498037

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.

Способ изготовления щеточных уплотнений // 2499937

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу изготовления щеточных уплотнений. Способ изготовления щеточного уплотнения включает намотку материала щетины на фиксирующие элементы, расположенные на плоской поверхности элементов оправки. Намотку материала щетины производят под требуемым углом, увеличенным на 3°…5° к диаметру оправки, и необходимым натяжением, поочередно, обходя фиксирующие элементы внутреннего и наружного элемента оправки, двигаясь по кругу. Ведется учет необходимого количества рядов материала щетины. Затем сжимают материал щетины второй накладкой, причем по мере сжатия производят постепенное ослабление натяжения материала щетины путем поворота наружного элемента на угол 3°-5° для лучшего уплотнения и окончательно зажимают весь материал щетины крепежными элементами. Намотанный материал щетины обрезают по наружной окружности и удаляют наружный элемент оправки. Далее скрепляют в месте среза материал щетины с накладками, например, сваркой. Разбирают оправку, полученное щеточное уплотнение обрабатывают по внутреннему диаметру. Изобретение повышает надежность щеточного уплотнения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Уплотнительное устройство для камеры зубчатой передачи // 2501646

Изобретение относится к уплотнительным устройствам камеры зубчатой передачи ручных приводных инструментов. Уплотнительное устройство для предотвращения утечки смазки из камеры зубчатой передачи, вмещающей понижающую зубчатую передачу, содержащей смазку для смазывания понижающей зубчатой передачи и понижающей вращение электрического двигателя, содержит разделительную стенку, отделяющую упомянутую камеру зубчатой передачи от электрического двигателя и поддерживающую вращательный вал через подшипник. Вращение электрического двигателя передается на понижающую зубчатую передачу через вращательный вал, уплотнительный элемент, присоединенный к вращательному валу с возможностью вращения вместе с вращательным валом, и возвращающую смазку часть, предусмотренную на уплотнительном элементе на стороне камеры зубчатой передачи так, что смазка может смещаться в направлении от подшипника под действием центробежной силы, возникающей от вращения вращательного вала. Технический результат заключается в улучшении уплотнения камеры зубчатой передачи и предотвращении утечки смазки из шарикоподшипника. 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Щеточное уплотнение роторов, способ и устройство для его изготовления // 2518709

Группа изобретений относится к уплотнительной технике. Щеточное уплотнение роторов выполнено в виде прижимной щеки и последовательно состыкованных с ней элементов - кольцевой проволочной щетки и опорной щеки. Устройство снабжено технологическим кольцом. Прижимная щека выполнена с торцевым выступом в качестве стыковочного элемента. При изготовлении по сторонам оправки размещают опорные щеки, наматывают проволоку, затем проволочную намотку обжимают прижимными щеками, обрезают проволочную намотку, а затем сваривают состыкованные элементы и производят окончательную механическую обработку. На наружные цилиндрические поверхности состыкованных элементов накладывают металлическую полосу, соединяют концы аргонодуговой сваркой в технологическое кольцо, а сварку состыкованных элементов осуществляют электронным лучом через технологическое кольцо. Устройство для изготовления щеточного уплотнения роторов содержит оправку в виде колец, скрепленных по окружности винтами. Устройство снабжено центрирующими обоймами со ступицами, а оправка размещена на упомянутых ступицах. Между кольцами оправки установлено среднее кольцо, а винтовое крепление крайних колец осуществлено посредством среднего кольца. Изобретение позволяет повысить надежность щеточного уплотнения. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Уплотнительная манжета // 2522731

Изобретение относится к устройствам уплотнения. Уплотнительная манжета, предназначенная для установки между двумя элементами, расположенными на предустановленном радиальном расстоянии друг от друга при возвратно-поступательном движении, содержит жесткое кольцевое основание прямоугольного поперечного сечения, внутреннюю и наружную гибкие уплотнительные кромки, внутренний и наружный кольцевые торцы, расположенные на противоположном краю от указанного жесткого кольцевого основания, составляющие единую конструкцию с жестким кольцевым основанием и образующие кольцевую полость, открытую со стороны внутреннего и наружного кольцевых торцов, внутреннюю и наружную гибкие уплотнительные кромки, а также содержит эластичное разжимное кольцо, размещенное в указанной кольцевой полости между гибкими уплотнительными кромками и жестким кольцевым основанием. Описана форма и взаимосвязь элементов уплотнительной манжеты. Изобретение повышает надежность уплотнительной манжеты. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Двусторонний уплотнительный узел двунаправленного действия для использования с клапанами // 2527002

Уплотнительный узел для использования с клапанами. Представленный здесь вариант уплотнительного узла содержит первое уплотнение (412) и второе уплотнение (414), расположенное напротив первого уплотнения. Первое и второе уплотнения плотно соприкасаются с запорным элементом (316) клапана и уплотнительной поверхностью, расположенной на противоположной стороне запорного элемента. Первое уплотнение или второе уплотнение содержит пружину (418), расположенную внутри оболочки (420) для прижатия оболочки к уплотняющей поверхности и запорному элементу. Распорное кольцо (416) расположено между первым и вторым уплотнениями для предотвращения контакта между ними. Дополнительно распорное кольцо (416) подогнано таким образом, что не касается запорного элемента или уплотняющей поверхности. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство седла клапана для применения в гидравлических клапанах // 2527813

Предлагается устройство седла клапана для применения в гидравлических клапанах. Вариант седла клапана содержит уплотнение, расположенное между стаканом (316) и корпусом клапана (306), так что, когда клапан находится в положении закрытия, наружная посадочная поверхность запорного элемента (344), соединенная с возможностью скольжения со стаканом, прилегает с возможностью скольжения к упругой прокладке, прерывая поток текучей среды через корпус клапана, а торец запорного элемента (344) не вводится в соединение впритык с другой посадочной поверхностью. Указанное уплотнение содержит С-образную прокладку и имеет открытую часть (364), обращенную к нагнетаемой технологической текучей среде, протекающей через корпус клапана, причем давление технологической текучей среды прижимает уплотнение к посадочной поверхности(366). 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Магнитожидкостное уплотнение вала // 2529275

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных друг относительно друга деталей. Магнитожидкостное уплотнение вала обеспечивает повышение надежности уплотнения за счет уменьшения трения между вращающимся валом и щетками. Уплотнение содержит кольцевой немагнитный корпус, магнитную систему, состоящую из постоянного магнита, немагнитной кольцевой втулки, разделяющей две полюсные приставки, кольцевого составного магнитопровода и магнитной жидкости, образующих замкнутое магнитное кольцо, создающее магнитные пробки в зазоре. Полюсные приставки, обращенные к валу, выполнены в виде щеток, проволочки которых являются концентраторами напряженности магнитного поля. Для разделения полюсных приставок используется кольцевая немагнитная втулка, внутри которой выполнены заправочные каналы. Температура магнитной жидкости снижается системой охлаждения. Часть корпуса уплотнения и составного магнитопровода сделана съемной, обеспечивая без полной разборки уплотнения свободный доступ к постоянному магниту, щеткам и каналу заправки уплотнения магнитной жидкостью, что позволяет повысить технологичность заправки магнитной жидкостью, процессы сборки, монтажа и обслуживания уплотнения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.