Уплотнение вращающегося вала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (ii)838212 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 28р979 (21) 2823392/25-08 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 150681, Бюллетень М9 22

Дата опубликования описания 20ф681 (5))e. К .

F . 16 У 15/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-762 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В..И. Ласунский и A. С. Соколов

Московский автомобйльный завод им. И. А. Л хачева . 5 .. (71) Заявитель (54) УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАКЩЕГОСЯ BAJIA

Ю = (1,2...1,5)б Ь, Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть исполь зовано для уплотнения высокооборотных валов, вращающихся с радиальным биением при вводе их в вакуумную камеру.

Известно уплотнение вращающегося вала, содержащее пакет зафиксированных от вращения дисков, выполненных в виде полуколец, установленных в корпусе с зазором по наружному диаметру, превышакщим максимально возможное радиальное биение уплотняемого вала при его вращении в корпусе, охватывающих своими цилиндрическими пояска- 15 ми цилиндрическую поверхность вала с диаметральным зазором, меньшим,. чем указанное биение, и поджатых.в осевом направлении упругими элементами, допускакщими упругое радиальное смещение дисков и их перекос относительно оси вала (11.

Такое уплотнение требует смазки, а для условий вакуума может быть применена только специальная смазка, что потребует значительного усложнения уплотняющего устройства. К тому же уплотнение, состоящее из полуколец, при вибрациях вала может раскрыться и потерять герметичность.

Цель изобГетения — повышение надежности работы уплотнения работающего без смазки в условиях сильной вибрации и при значительных деформациях вала под действием осевых и радиальных сил. укаэанная цель достигается тем, что диски выполнены неразреэными, причем ширина Ь цилиндрического по яска каждого диска равна 0,01...0,03 диаметра 0 цилиндрической поверхности вала, а диаметральный зазор между указанными поверхностями дисков и вала равен где б — максимальный угол перекоса дисков относительно оси вала, рад.

На фиг. 1 схематически изображено уплотнение, разрез; на фиг. 2 разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3схема расположения пакета дисков относительно цилиндрической поверхности вала.

B корпусе 1 вакуумной камеры (не показана) выполнено гнездо 2 с двумя пазами 3 и кольцевой канавкой 4. В канавке 4 установлено упругое уплотнительное кольцо 5, к которому при838212 легает пакет неразрезных дисков б, зафиксированных от вращения выступами 7, входящими в пазы 3. Диски 6 охватывают своими цилиндрическими поясками 8 цилиндрическую поверхность вала 9 с диаметральным зазором меньшим, чем радиальное биение вала

9 при его вращении. Нажимное кольцо

10, поджатое пружинами 11, установленными в крышке 12, прижимает пакет дисков б к уплотнительному кольцу 5.

Нажимное кольцо 10 может перемещаться вдоль оси цилиндрической поверхности 13 крышки 12. Диски б установлены в гнезде 2 корпуса . с зазором

Й по наружному диаметру D<, превышающим максимально возможное радиаль- 15 ное биение вала 9 при его вращении.

Уплотнительное кольцо 5, нажимное кольцо 10 и зазоры д и Е допускают упругое радиальное смещение дисков б и их перекос относительно оси ва- 2О ла 9, что компенсирует все погрешности, возникающие при изготовлении, монтаже и работе элементов уплотнения и механизмов привода вала.

Для предотвращения заедания дисков б на валу 9 при их перекосе относительно оси вала 9 ширина Ь цилинд— рического пояск- 8 выбирается равной 0,01 ... 0,03 диаметра D цилиндрической поверхности вала 9.

Диаметралъный зазор lg между поверхностями вала 9 и цилиндрического пояска 8 выбран таким образом, чтобы свести к минимуму утечку газа и исключить заедание дисков 6 на валу 9 при их перекосе, и равен 01 = (1,?... 35

1, 5 ) а . Ь „где Ж вЂ” максимал ьныи угол перекоса дисков б относительно оси в ала 9, рад, Выбор параметров уплотнения определяется из условия получения мини- 4О мальных утечек. При увеличении ширины пояска каждого диска сверх 0,03 D вследствие соответствующего увеличения зазора 0 утечки увеличиваются.

Уменьше: ие ширины пояска до величин, меньших 0,01 D, хотя и позволяет уменьшить зазор 0, также снижает сопротивление перетеканию рабочей среды через уплотнение, так.как уменьшается протяженность щели. Выбор KG эфф-лциента. прн определении величины равного 1,2 ..... .1,5, определяется необходимостью иметь некоторый запас зазора при перекосе дисков для компенсации некруглости и тепловых деформаций вала и дисков.

Уплотнение вала для ввода в вакуумную камеру работает следующим образ ом.

Вал 9 предварительно прокручивают на малых оборотах. При этом диски б О легко смещаются и находят свои места относительно вращающегося вала 9.

Смещение дисков б облегчается тем, что в данный момент пакет дисков б сжимается лишь небольшим усилием пружин 11 и поэтому при смещении дисков

6 не происходит их нагрев и заедание, после чего включаются вакуумные насосы и создается разрежение в вакуумной камере.

При этом на нажимное кольцо 10 действует разность давлений: с одной стороны — давление атмосферы, а с другой — вакуум в камере. Возникающее при этом усилие дополнительно сжимает пакет дисков 6 и фиксирует их в рабочем положении.

При деформации или радиальном биении вала 9 под действием осевых и радиальных сил диски 6 благодаря зазору с между цилиндрической поверхностью гнезда 2 и наружным диаметром

0 могут смещаться в радиальном направлении. B результате постоянно сохраняется диаметральный зазор оа между поверхностью вала 9 и цилиндрическо л поверхностью пояска 8 каждого из дисков б. Таким образом, исключено трение дисков б о цилиндрическую поверхность вращающегося вала 9 и, следовательно, отсутствует износ дисков.

Формула изобретения

Уплотнение вращающегося вала, содержащее пакет зафиксированных от вр щения дисков, установленных в корпусе с зазором по наружному диаметру, превышающим максимально возможное радиальное биение уплотняемого вала при plо вращении в корпусе, охватывающих своими цилиндрическими поясками цилиндрическую поверхность вала с диаметральным зазором, меньшим, чем указанное биение, и поджатых в осевом направлении упругнми элементами, допускающими упругое радиальное смещение дисков и их перекос относительно оси вала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы уплотнения, диски выполнены неразрезными, причем ширина Ь цилиндрического пояска каждого диска равна

0,01 ... 0,3 диаметра D цилиндрической поверхности вала, а диаметральный зазор д" между указанными поверхностями дисков и вала равен

0 = (1,2 ... 1,5)б. Ь где 0 — максимальный угол перекоса дисков относительно оси вала, рад.

Источники информации, принятые во внимание при з кспертизе

1. Патент Великобритании 9 1237594 кл. F 2 8, опублик. 1970.

838212

Составитель Г. Бутома

Редактор С. Лыжова Техред С.Мигунова Корректор;М. Марсиан

Заказ 4389/49 ., Тираж 1006 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4