УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА КАССЕТНОЕ

УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА КАССЕТНОЕ
Полезная модель относится к области машиностроения к уплотнительным устройствам вращающихся валов с эластичной уплотняющей кромкой.
Известен манжетный узел, состоящий из выполненных с эластичными уплотнениями внутреннего кольца с углообразным сечением и внешнего кольца, имеющего криволинейное сечение с выступающим участком (патент на полезную модель RU 121024, МПК F16J 15/32, опубл. 10.10.2012). Уплотнение внешнего кольца выполнено с выступами, контактирующими с внутренним кольцом, один из выступов образован коническими поверхностями и подпружинен, два других выступа уплотнения расположены с образованием замкнутых полостей. Уплотнение внутреннего кольца выполнено с выступами, обращенными наружу и внутрь узла, один из внутренних выступов контактирует с внешним кольцом с образованием замкнутой полости, а крайний выступ расположен с образованием промежутка между внешним кольцом и уплотнением. Кромка горизонтальной части внутреннего кольца отогнута в сторону осевой линии, при этом уплотнение внутреннего кольца охватывает упомянутую отогнутую кромку, а его рабочая поверхность выполнена волнообразной. Средний выступ уплотнения внутреннего кольца, обращенный внутрь, контактирует с внешним кольцом с образованием замкнутой полости, кроме того, часть уплотнения внешнего кольца, расположенная на его выступающем участке, выполнена волнообразной.
Однако известный узел при всей своей сложности конструкции имеет сильное трение и плохую герметичность.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является манжета кассетная, содержащая внешнюю обойму с S-образным осевым сечением и расположенную в ней внутреннюю обойму с Г-образным осевым сечением (патент на полезную модель RU 120175, МПК F16J 15/32, опубл. 10.09.2012). Обоймы выполнены из металла и образуют П-образную полость, в которой размещен упругий элемент из эластичного материала с армирующей вставкой, рабочими кромками для контактирования с уплотняемым валом, рабочей кромкой, контактирующей с отогнутым концом внешней обоймы. Кроме того упругий элемент имеет рабочую кромку, поджимаемую к внутренней обойме браслетной пружиной. Упругий элемент расположен с зазором относительно внешней обоймы, а со стороны, противоположной рабочей кромки, контактирующей с отогнутым концом внешней обоймы, упругий элемент имеет кольцевой выступ, контактирующий с внутренней обоймой.
Однако манжета, принятая за прототип, обладает недостаточной герметичностью, так как упругий элемент может смещаться к внешней обойме из-за наличия между ними зазора и образовывать зазор между кольцевым выступом и внутренней обоймой, открывая П-образную полость для воздействия агрессивной внешней среды.
Задачей заявляемой полезной модели является создание уплотнительной манжеты вращающегося вала, обеспечивающей защиту области трения от внешнего воздействия грязи и пыли.
Технический результат заключается в повышении герметичности внутренней полости кассетного уплотнения.
Указанный технический результат достигается тем, что уплотнение вращающегося вала кассетное содержит внешнюю обойму с S-образным осевым сечением, внутреннюю обойму с Г-образным осевым сечением, расположенную во внешней обойме с образованием П-образной полости, упругий элемент с армирующей вставкой, имеющей Г-образной осевое сечение, снабженный рабочими кромками для контактирования с уплотняемым валом и рабочей кромкой, контактирующей с внутренним краем внешней обоймы, согласно решению упругий элемент снабжен рабочими кромками, контактирующими с центральной частью внешней обоймы, внутренняя обойма снабжена уплотнительным элементом, имеющим рабочие кромки, контактирующие с армирующей вставкой.
Полезная модель поясняется чертежом. Позициями на чертеже обозначены:
1 -  внешняя обойма;
2 -  наружная часть внешней обоймы;
3 -  центральная часть внешней обоймы;
4 -  внутренний край внешней обоймы;
5 -  внутренняя обойма;
6 -  цилиндрическая часть внутренней обоймы;
7 -  плоская часть внутренней обоймы;
8 -  упругий элемент;
9 -  рабочая кромка для вала;
10 -  рабочая кромка для внутреннего края;
11 -  рабочая кромка для центральной части;
12 -  армирующая вставка;
13 -  цилиндрическая часть армирующей вставки;
14 -  плоская часть армирующей вставки;
15 -  уплотнительный элемент;
16 -  рабочая кромка для плоской части;
17 -  рабочая кромка для цилиндрической части;
18 -  рабочая кромка с кольцевыми канавками.
Сущность полезной модели
Заявляемое уплотнение вращающегося вала кассетное содержит внешнюю обойму 1, представляющую собой металлическое кольцо с S-образным осевым сечением, имеющее цилиндрическую наружную часть 2, плоскую центральную часть 3, соединенную с краем наружной части 2 и расположенную в плоскости, перпендикулярной оси наружной части 2, и цилиндрический внутренний край 4, отогнутый от центральной части 3 соосно наружной части 2 в противоположном от нее направлении относительно центральной части.
Заявляемое уплотнение содержит внутреннюю обойму 5, представляющую собой металлическое кольцо с Г-образным осевым сечением, имеющее цилиндрическую часть 6 с диаметром, обеспечивающим ее размещение внутри наружной части 2 внешней обоймы 1, а также плоскую часть 7, расположенную напротив центральной части 3 внешней обоймы 1 параллельно ей. Таким образом, внутренняя обойма 5 расположена во внешней обойме 1 с образованием П-образной полости.
Заявляемое уплотнение содержит упругий элемент 8 из эластичного материала, например резины, снабженный рабочими кромками 9 для контактирования с уплотняемым валом, рабочей кромкой 10, контактирующей с внутренним краем 4 внешней обоймы 1, а также рабочими кромками 11 для контактирования с центральной частью 3 внешней обоймы 1.
Упругий элемент 8 снабжен армирующей вставкой 12, представляющей собой металлическое кольцо с Г-образным осевым сечением, имеющее цилиндрическую часть 13, расположенную внутри наружной части 2 внешней обоймы 1 соосно с ней за пределами П-образной полости, а также плоскую часть 14, расположенную в П-образной полости между центральной частью 3 внешней обоймы 1 и плоской частью 7 внутренней обоймы 5 параллельно им.
При этом рабочие кромки 9 представляют собой П-образные выступы и привулканизированы к внутренней поверхности цилиндрической части 13 армирующей вставки 12. Рабочая кромка 10 представляет собой кольцевой выступ и привулканизирован к армирующей вставке 12 в месте сопряжения ее цилиндрической 13 и плоской 14 частей. Рабочие кромки 11 представляет собой кольцевые выступы и привулканизированы к плоской части 14 армирующей вставки 12 со стороны центральной части 3 внешней обоймы 1.
Внутренняя обойма снабжена уплотнительным элементом 15 из эластичного упругого материала, например резины, привулканизированным к внутреннему краю плоской части 7 внутренней обоймы 5. Уплотнительный элемент 15 имеет кольцевую рабочую кромку 16 для контактирования с плоской частью 14 армирующей вставки 12, кольцевую рабочую кромку 17 для контактирования с цилиндрической частью 13 армирующей вставки 12, рабочую кромку 18, выполненную в виде цилиндрического выступа с нанесенными на внутреннюю поверхность кольцевыми канавками и предназначенную для плотного прилегания к внешней поверхности цилиндрической части 13 армирующей вставки 12.
Внешняя обойма 1, внутренняя обойма 5 и армирующая вставка 12 изготовлены методом штамповки из листовой стали. Наружная часть 2 внешней обоймы 1, цилиндрическая часть 13 армирующей вставки 12 и рабочая кромка 18 уплотнительного элемента 15 выполнены выступающими вдоль оси устройства за пределы плоской части 7 внутренней обоймы 5 в противоположном от П-образной полости направлении.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Заявляемое уплотнение запрессовывают внешней обоймой 1 в корпус машины так, чтобы рабочие кромки 9 плотно обхватывали вал машины. Внешняя обойма 1 фиксирует положение всех частей заявляемого устройства в корпусе машины, препятствует их выпадению, а также обеспечивает механическую защиту. Рабочая кромка 10 упруго примыкает к внутреннему краю 4 внешней обоймы 1 и обеспечивает защиту от попадания грязи и пыли.
Предварительно в П-образную полость, а также между рабочими кромками упругого элемента 8 и уплотнительного элемента 15 помещают консистентную смазку для облегчения скольжения упругого элемента 8 и уплотнительного элемента 15 по поверхности металла. При этом сами рабочие кромки обеспечивают приемлемую герметичность внутренней полости кассетного уплотнения и препятствуют выпадению смазки из устройства, а также попаданию внутрь грязи и пыли.