ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА

Торцовое уплотнение вращающегося вала
Полезная модель относится к мащиностроению, а именно к торцовым уплотнениям для герметизации вращающихся валов машин и механизмов.
Обычно в уплотнениях вращающегося вала, в которых уплотняющий подвижный контакт состоит из вращающихся и не вращающихся (неподвижных) узлов, гильза, являющаяся элементом вращающегося узла уплотнения, закрепляется на валу с помощью винта или щпонки (RU, патент № 2072460, F16 J 15/34, 1997).
Недостатком таких конструкций является то, что на валу необходимо сверлить отверстие под крепеж, что ослабляет сечение вала, снижая надежность эксплуатации устройства.
Наиболее близким техническим решением является конструкция механического торцового уплотнения вращающегося вала типа БО, производства Нальчикского машиностроительного завода (см. приложение), в котором гильза прикреплена к валу рабочего тела клеммовым кольцом, стягиваемым болтом с гайкой. Для этого на гильзе делаются специальные выступы, расположенные симметрично относительно друг друга, которые заходят в выемки клеммового кольца и стягиваются болтом с гайкой.
Недостатком такого уплотнения является не технологичность конструкции, ненадежность крепления .гильзы на валу, низкая ремонтопригодность.
МПК:Р16Л5/34
Технической задачей полезной модели является повышение технологичности, ремонтопригодности и надежности конструкции уплотнения для вращающихся валов.
Сущность технического решения заключается в том, что в торцовом уплотнении вращающегося вала, уплотняющий контакт которого образован взаимодействующими элементами неподвижного и вращающегося узлов, последний из которых включает гильзу, закрепленную на валу при помощи надетого на нее и зафиксированного в ней кольца, стянутого крепежными элементами, по окружности образующей цилиндрической поверхности гильзы вдоль ее продольной оси выполнены прорези, а кольцо выполнено в виде двух полуколец, которые обжимают часть гильзы, выполненную с прорезями.
Выемки под крепежные элементы в полукольцах выполнены по крайней мере с одним ребром жесткости, что повышает жесткость обжимающих полуколец в области вьшолнения выемок.
Уплотнение содержит фиксатор, под который выполнен паз в гильзе и который фиксирует положение гильзы при монтаже относительно корпуса.
Длина прорезей и их количество на образующей поверхности цилиндрической гильзы выбирается из условия сжимаемости гильзы и ее прочности, при этом длина выполняется в пределах 1  L - 1 мм, 1 - длина прорези, L - расстояние от торца гильзы до паза в гильзе для фиксатора. Количество прорезей зависит от диаметра гильзы.
Продольные прорези на цилиндрической поверхности гильзы равномерно распределены по ее окружности.
Для фиксации в гильзе полуколец в торце их внутренней поверхности выполнена реборда, которая входит в цилиндрический паз, выполненный на наружной контактируемой поверхности гильзы по ее окружности.
На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемого уплотнения для вращающего вала; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг. 3 продольный разрез гильзы; на фиг. 4 - общий вид полуколец; фиг. 5 - вид по стрелке Б на фиг. 4.
Торцовое уплотнение вращающегося вала состоит из взаимодействующих элементов неподвижного и вращающегося узлов. Через корпус 1 проходит вращающийся вал 2, на котором размещена уплотненная резиновым кольцом 3 гильза 4, являющаяся элементом вращающегося узла уплотнения и которая вращается вместе с валом 2. Для закрепления на валу гильзы 4 на ее цилиндрической поверхности (фиг. 1) вдоль продольной оси выполнены прорези 5. На верхнюю часть гильзы 4, которая выполнена с прорезями 5, надето два полукольца 6, стянутые винтами 7. Для фиксации полуколец 6 в гильзе и исключения их осевых смещений на наружной контактируемой поверхности гильзы 4 по ее окружности выполнен цилиндрический паз 8, а в торце на внутренней поверхности полуколец 6 выполнена реборда 9, которая входит в паз 8 (фиг.2 - 3). Полукольца обжимают гильзу , закрепляя ее на валу.
,
Для фиксации положения гильзы 4 относительно корпуса (фланца) 1 при монтаже на валу рабочего тела служит фиксатор 10, паз 11 под который выполнен в гильзе 4 (фиг. 3).
Выемки 12 под винты 7 в полукольцах 6 выполнены с двумя ребрами жесткости 13, что позволяет избежать ненужных деформаций полуколец 6, приводящих к ослаблению усилий зажима гильзы 4 на валу 2 (фиг. 4-5).
Длина прорезей 5 на образующей поверхности цилиндрической гильзы находится в пределах 1  L - 1 мм, где 1 - длина прорези, L - расстояние от торца гильзы до паза в гильзе для фиксатора.
Так, например, при диаметре гильзы 80 мм количество прорезей равно шести, а их длина составляет  26 мм. Продольные прорези 5 на цилиндрической поверхности гильзы равномерно распределены по ее окружности.
Уплотнение вращающегося вала работает следующим образом. При вращении вала 2 под действием давления уплотняемой среды и разделительной жидкости возникают осевые усилия, при этом взаимодействующие элементы неподвижного и вращающегося узлов трения образуют уплотнительный контакт, предотвращающий или ограничивающий выход рабочей среды под высоким давлением из полости корпуса 1 рабочего тела.
которые обжимает кольцо) и обжимающих ее полуколец (не надо клеммового кольца сложной конфигурации), при этом такая конструкция позволяет в случае ослабления фиксации гильзы на валу в процессе эксплуатации подкручивать винты двух полуколец, которые более равномерно закрепляют гильзу на валу.
Торцовое уплотнение может быть использовано для герметизации вращающихся валов насосов, компрессоров, нагнетателей и т.д.