Уплотнение вращающегося вала

Уплотнение вращающегося вала
2002130977
11 |11{М 1|111Ш111ПШ11№11
MnK:F16J 15/34
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к торцовым уплотнениям для герметизации вращающихся валов машин и механизмов.
Известны конструкции уплотнения вращающегося вала, в которых уплотняющий подвижный контакт состоит из вращающихся и не вращающихся (неподвижных) узлов (RU, патент № 2170864, F16 J 15/34, 2001; патент № 2154211, F16 J 15/34, 2000 ). Гильза, являющаяся элементом вращающегося узла уплотнения, размещается на валу и вращается вместе с ним. В торцовой части гильзы устанавливается антифрикционное (опорное) кольцо, которое соприкасаясь с другим антифрикционным кольцом, установленным в обойму неподвижного узла, образует с ним подвижный контакт. В таких торцовых уплотнениях для исключения проворачивания антифрикционные кольца своими пазами зафиксированы соответственно в гильзе и в обойме штифтами.
Это усложняет конструкцию, требует увеличения сечений гильзы и обоймы в месте установки штифтов, что увеличивает металлоемкость конструкции.
Известно торцовое уплотнение (RU, патент .№ 2072460, F16 J 15/34, 1997), в котором подвижное и неподвижное кольцо трения также образуют
уплотнительный стык. Фиксируются кольца в обоймах в такой конструкции за счет сил трения относительно корцуса или камеры.
Недостатком такого уплотнения является то, что при больших величинах крутящих моментов на валу возможно проворачивание колец относительно обойм.
Наиболее близким техническим решением является конструкция уплотнения враш;аюшегося вала по патенту RU  2170864, F16 J 15/34, 2001.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является упрошение конструкции уплотнения для вращающихся валов, снижение ее металлоемкости.
Сущность технического решения заключается в том, что в уплотнении вращающегося вала, уплотняющий контакт которого образован взаимодействующими элементами вращающегося и неподвижного узлов, вращающийся узел выполнен в виде гильзы с антифрикционным кольцом, а неподвижный узел выполнен в виде обоймы с опорным антифрикционным кольцом, причем антифрикционные кольца зафиксированы соответственно в гильзе и в обойме, фиксация антифрикционных колец осуществляется частью поверхности соответственно гильзы и обоймы в выполненных пазах соответствующих антифрикционных колец.
В варианте выполнения уплотнения в фиксирующей части поверхности гильзы и обоймы выполнена отгибная лапка, которая зафиксирована в пазу соответствующего антифрикционного кольца.
Фиксация антифрикционных колец может быть осуществлена и путем выполнения выступа выштамповкой (продавливанием) на той части гильзы и обоймы, которая фиксируется в пазу соответствующего антифрикционного кольца выполненным выступом.
На фиг. 1 показан общий вид уплотнения для вращающего вала; на фиг.2 - выносной элемент А фиг.1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг. 4 - вид по стрелке В фиг.2; фиг. 5 - вариант выполнения фиксации антифрикционных колец выступом; на фиг. 6 - сечение Г-Г фиг. 5.
Уплотнение вращающегося вала содержит уплотняющий контакт, который образован взаимодействующими элементами вращающегося и неподвижного узлов. Через корпус 1 проходит вращающий вал 2, на котором размещена уплотненная резиновым кольцом 3 гильза 4, являющаяся элементом вращающегося узла уплотнения и которая вращается вместе с валом 2. В торцовой части гильзы 4 установлено антифрикционное кольцо 5, которое соприкасаясь с другим антифрикционным опорным кольцом 6, установленным в обойму 7 неподвижного узла, образует с ним подвижный контакт. Для фиксации в гильзе 4 антифрикционного кольца 5, а в обойме 7 антифрикционного кольца 6, на гильзе 4 и на обойме 7 выполнены отгибные лапки 8 и 9, которые фиксируются в выполненном пазе соответствующего антифрикционного кольца 5 и 6 (см. фиг. 2-3). Для выполнения отгибочных лапок 8 и 9 в гильзе 4 и в обойме 7 делают
пропилы 10 и сгибают (поджимают) 11 подпиленную часть в виде лапки 8 или 9 (см. фиг. 4).
Фиксация антифрикционных колец может быть осуществлена и путем выполнения фигурной выштамповки (продавливания) 12 на той части гильзы и обоймы, которая фиксируется в пазу соответствующего антифрикционного кольца (см, фиг. 5-6).
Уплотнение вращающегося вала работает следующим образом.
При вращении вала 2 под действием давления уплотняемой среды и разделительной жидкости возникают осевые усилия, прижимающие антифрикционные кольца 5 и 6 друг к другу и опорным пояскам гильзы 4 и обоймы 7. Образуется уплотнительный контакт, предотвращающий или ограничивающий выход рабочей среды под высоким давлением из полости (на фиг. 1 не показана) корпуса 1. Образующиеся при этом жидкостные пленки в минимальном зазоре между антифрикционными кольцами способствуют уменьшению сил трения и препятствуют утечке уплотняемой среды и разделительной жидкости.
Полезная модель дает возможность упростить конструкцию уплотнения за счет того, что не надо ставить штифты в гильзе и в обойме, при этом уменьшается толщина стенок гильзы и обоймы, что приводит к сокращению габаритов и металлоемкости уплотнения, она может быть использована при изготовлении уплотнений для вращающихся валов насосов, компрессоров, нагнетателей и т.д.