Известно надувное манжетное уплотнение, у которого поджатие уплотняющего элемента к валу осуществляется за счет подачи давления в окружающую уплотнительный элемент эластичную камеру (1).

Однако в известном устройстве при наличии избыточного давления снаружи манжеты и при отсутствии давления в эластичной камере происходит складывание манжеты вовнутрь эластичной камеры, что может привести, во-первых, к потере ею со временем первоначальных геометрических форм и, как следствие этого к ухудшению работоспособности и, во-вторых, в местах резких гибов может происходить растре скивание материала манжеты вследствие появления больших локальных напряжений, возникающих в местах гибов.

Кроме того, при использовании таких устройств для уплотнения валов не исключена возможность гофрообразования на рабочей поверхности манжеты при закрытии уплотнения вследствие того, что рабочая цилиндрическая поверхность манжеты переходит с большего диаметра на меньший.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является надувное манжетное уплотнение вала, содержащее кольцевой упpyro-эластичный элемент в виде стакана, закрепленный на корпусе, и образованную между ними полость, сообщенную с источником давления (2).

1О

После сбрасывания давления из камеры упруго-эластичная манжета должна вернуться в свое первоначально занимаемое положение. Однако силы трения, возникающие между взаимодействующими торцовыми поверхностями корпуса с фланцами и манжеты, противодействуют возврату манжеты в первоначальное положение. В свою очередь, зависание манжеты в промежуточном положении, во-первых, может привести к потере со временем ее первоначальной геометрии, и во-вторых, к уменьшению радиального зазора между подвижным валом и рабочей поверхностью манжеты, что может привести к износу рабочей поверхности при перемещении или вращении вала.

972168

Формула изобретения

При срабатывании уплотнения происходит выдавливание жидкости из объема между валом и рабочей поверхностью манжеты в полости, расположенные по обе стороны манжеты. Это обстоятельство ограничивает область применения данного устройства, так как в основном по условиям работы машин с использованием таких устройств необходимо обеспечить выдавливание объема жидкости только в определенном направлении. Так, имеются определенные трудности при использовании этого устройства в качестве аварийного стояночного уплотнения для насосов АЭС, а также для насосов или компрессоров химической промышленности, перекачиваюгцих агрессивные среды, так как по условиям работы этих изделий необходимо обеспечить выдавливание агрессивной жидкости или газа в полость, связанную с компенсатором объема. В противном случае при закрытии уплотнения может произойти гидроудар или «скачок уплотнения по газу», которые могут привести к разрушению конструкции и выбросу агрессивной среды в обслуживаемое помещение.

Кроме того, данная конструкция, так же как и предыдущие, не уменьшает возможности гофрообразования на рабочей поверхности манжеты при срабатывании уплотнения.

Все указанные недостатки снижают работоспособность уплотнения.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности уплотнения.

Указанная цель достигается тем, что поверхность основания стакана, обращенная к корпусу, и его торцовые поверхности, а также контактирующая с элементом поверхность корпуса выполнены коническими, причем конусность на торцовых поверхностях образована со стороны вала, а полость смещена в сторону меньшего диаметра.

Кроме того, поверхность элемента, обращенная к валу, выполнена конической.

На чертеже представлено предлагаемое манжетное уплотнение.

Надувное манжетное уплотнение вала содержит кольцевой упруго-эластичный элемент 1 в виде стакана, установленный между перпендикулярными валу 2 фланцами 3 и закрепленный на корпусе 4, имеющем полость 5, сообщенную каналом 6 с источником давления (не показан) . Поверхность 7 корпуса 4 и примыкающая к ней поверхность 8 элемента 1 выполнены коническими. Торцовые поверхности 9 корпуса 4 и торцовые поверхности 10 и 11 элемента 1 также выполнены коническими, причем вершины 12 конусов направлены навстречу друт другу.

Полость 5 выполнена на половине поверхности 7 корпуса 4, имеющей меньший диаметр. Поверхность 13 элемента 1, обращен5

30 ная к валу 2, может быть выполнена конической.

Устройство работает следующим образом.

Рабочая среда, подаваемая под давлением по каналу 6 в полость 5, деформирует элемент 1, создавая уплотнение на поверхности вала 2. Благодаря выполнению поверхностей 7 корпуса 4 и 8 элемента 1 коническими и расположению полости 5 на половине поверхности 7 корпуса 4, имеющей меньший диаметр, уплотнение вала происходит сначала на меньшем диаметре элемента, обеспечивая выдавливание уплотняемой среды из кольцевого зазора между элементом 1 и вылом 2 в полость, связанную с компенсатором объема.

Вследствие того, что торцовые поверхности 11 элемента 1 выполнены коническими, то между ними и фланцами 3 образуется клиновидный зазор, который при подаче давления в полость 5 исчезает, и элемент 1 растягивается в осевом направлении, уменьшая гофрообразование уплотняющей поверхности манжеты.

При снижении давления рабочей среды, подаваемой в полость 5, упруго-эластичный элемент 1 возвращается в исходное положение, при этом торцовые конические поверхности 9 корпуса 4 и торцовые конические поверхности 10 элемента 1 обеспечивают возвращение элемента 1 в исходное состояние без зависания в промежуточном положении.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в повышении надежности уплотнения.

1. Надувное манжетное уплотнение вала, содержащее кольцевой упруго-эластичный элемент в виде стакана, закрепленный на корпусе, и образованную между ними полость, сообщенную с источником давления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, поверхность основания стакана, обращенная к корпусу., и его торцовые поверхности, а также контактирующая с элементом поверхность корпуса выполнены коническими, причем конусность на торцовых поверхностях образована со стороны вала, а полость смещена в сторону меньшего диаметра.

2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что поверхность элемента, обращенная к валу, выполнена конической.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 2159056, кл. F 16 J 15/00, опублик. 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 365506, кл. F 16 Л 15/46, 1968 (прототип) .

972168

Редактор Л. Торинец

Заказ 7668/24

Составитель Г. Бутома

ТехредИ. Верес Корректор У. Пономаренко

Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Похожие патенты:

Самоподжимное уплотнение // 966368

Гидродинамическое уплотнение манжетного типа // 964316

Устройство для соединения труб // 961568

Уплотнительный узел // 949267

Устройство для уплотнения трубопроводов // 947550

Радиально-торцовое уплотнение // 943450

Пылезащитная манжета // 943449

Уплотнение вращающегося вала // 934104

Уплотнительная манжета // 932039

Уплотнение манжетного типа // 932038

Манжетное уплотнение для герметизации валов, преимущественно корабельных гребных валов // 2100676

Уплотнительный элемент // 2103577

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения устройств в машино- и арматуростроении

Уплотнение манжетного типа для герметизации вращающегося вала // 2107206

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов, работающих в условиях, характеризующихся высокой скоростью вращения вала, значительным его динамическим эксцентриситетом, повышенными давлением и температурой герметизируемой жидкости, повышенными требованиями к чистоте окружающей среды

Уплотнение сапоненко // 2109999

Уплотнение вращающегося вала // 2117839

Изобретение относится к уплотнительной технике и находит широкое применение в машиностроении

Щелевое жидкостное уплотнение для высоких перепадов давления // 2119606

Изобретение относится к щелевым уплотнениям соединений с возвратно-поступательным движением, используемым в источниках жидкости высокого и сверхвысокого давления, при котором деформация сопряженных деталей существенным образом влияет на герметичность соединения

Уплотнение подвижных соединений (его варианты) // 2124663

Изобретение относится к области общего машиностроения и предназначено для уплотнения подвижных соединений с целью предотвращения утечки масла из корпусов машин и узлов и для защиты внутренних полостей от внешних воздействий (проникновения пыли, грязи, влаги)

Торсионное соединение розанова и.н. // 2126108

Уплотнение // 2127388

Изобретение относится к уплотнениям, разделяющим зону взаимодействия различных физических сред, относительно подвижной поверхности вала и статически замкнутого базового пространства, способствующего соосному удержанию вала относительно поворотных элементов в течение заданного периода эксплуатации

Кольцо розанова и.н. // 2131070

Изобретение относится к области машиностроения (детали машин)