УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА

Полезная модель относится к области компрессоростроения, насосостроения и может быть использована в воздушных винтовых компрессорных машинах.
Известна конструкция торцового уплотнения, содержащая установленные на валу подвижное и неподвижное кольца, которые поджаты друг к другу установленной также на валу и вращающейся пружиной и загерметизированы относительно вала и корпуса посредством уплотнительных колец (см. Патент RU 2205308, опубликованный 27.05.2003).
Недостатком известной конструкции является необходимость последовательной сборки элементов уплотнения непосредственно в корпусе, что вызывает сложность сборки, требует значительных трудозатрат и может стать причиной неправильной сборки; наличие небольшого контактного давления в паре трения, что вызвано преждевременным износом и деформацией неподвижного кольца.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение заранее рассчитанной величины необходимого поджатия пар трения друг к другу за счет обеспечения в собранном вращающемся кольце необходимого предварительного поджатия пружин, а также повышение удобства при сборке и эксплуатации конструкции уплотнения вала и упрощение данной конструкции в целом.
Технический результат достигается благодаря тому, что уплотнение вала содержит неподвижное упорное кольцо и поджатое к нему вращающееся и подвижное в осевом направлении кольцо, образующие пару трения, при этом подвижное кольцо поджато к неподвижному посредством нескольких расположенных равномерно по окружности пружин, каждая из которых взаимодействует с соответствующим элементом передачи крутящего момента, фиксированным от поворота относительно подвижного кольца.
Кроме того, каждый элемент передачи крутящего момента может быть выполнен в виде штифта, а подвижное кольцо выполнено с углублениями в виде точечных отверстий, в каждом из которых расположены соответствующие штифт и указанная пружина и которые закрыты крышкой для удержания штифтов от выпадения из подвижного кольца и для обеспечения предварительного сжатия пружин.
Кроме того, для герметизации зазора по валу имеется уплотнительное кольцо, расположенное в кольцевой канавке на внутренней стороне подвижного кольца и выполненное, преимущественно, из резины.
Кроме того, подвижное кольцо может быть выполнено из антифрикционного чугуна, а неподвижное упорное кольцо - из азотированной стали.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 показана конструкция торцового уплотнения; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Уплотнение вала содержит взаимодействующее наружной цилиндрической поверхностью и одним своим торцом с корпусом компрессора неподвижное упорное кольцо 1, выполненное из азотированной стали, и поджатое к нему одним своим торцом вращающееся кольцо 2, выполненное из антифрикционного чугуна и установленное на валу 3 с возможностью осевого перемещения. Поджатие аксиально-подвижного вращающегося кольца 2 обеспечивается с помощью штифтов 4 и установленных на одном конце каждого штифта 4 точечных пружин 5, размещенных совместно со штифтами 4 по окружности в выполненных на противоположном контактированию с неподвижным кольцом 1 торце кольца 2 углублениях в виде точечных отверстий. На внутренней стороне кольца 2 выполнена кольцевая канавка 6, в которой расположено уплотнительное кольцо 7, выполненное из резины и обеспечивающее герметизацию зазора между валом 3 и вращающимся кольцом 2. Каждый штифт 4 другим своим концом связан с валом 3 путем размещения данного конца в гайке 8, установленной жестко на валу 3 и служащей для передачи крутящего момента от вала 3 кольцу 2 через штифты 4 с пружинами 5, удерживаемые в отверстиях кольца 2 от выпадения из них закрепленной на нем с помощью винтов 9 крышкой 10, служащей для обеспечения требуемого предварительного поджатия пружин 5.
Вращающееся кольцо 2, резиновое уплотнительное кольцо 7, штифты 4 с пружинами 5 и крышка 10 с винтами 9 собраны в единый картридж, что кроме удобства в монтаже и эксплуатации, долговечности и надежности работы обеспечивает предварительное сжатие пружин 5 и, таким образом, расчетную величину поджатия пары трения друг к другу.
Таким образом, благодаря такому выполнению конструкции уплотнения вала обеспечивается полная герметизация между вращающимся кольцом 2 и неподвижным кольцом 1, образующим пару трения, а также валом 3 и вращающимся кольцом 2; кроме того, использование собранных в единый картридж некоторых элементов уплотнения вала обеспечивает удобство при сборке и эксплуатации конструкции, упрощается процесс сборки, при этом точеные пружины 5 и штифты 4, передающие крутящий момент, не подвержены столь интенсивному износу при одновременном обеспечении предварительного натяга пружин 5 и расчетной величины поджатия пары трения друг к другу.