МАНЖЕТНЫЙ УЗЕЛ

Полезная модель относится к области машиностроения к уплотнительным устройствам вращающихся валов, в частности, к уплотнительным узлам для обеспечения защиты от агрессивной среды ступичных узлов транспортных средств.
Известно устройство уплотнения вала, включающее внутреннее кольцо, внешнее кольцо и резиновое уплотнение, соединенное с внешним кольцом. У уплотнения есть три выступа, первый из которых примыкает под действием пружины к внутреннему кольцу. Два других выступа расположены с образованием промежутков между их внешними концами и секциями внутреннего кольца, лежащего напротив их внешних концов. Кроме того, промежуток образован между радиально простирающейся кольцевой дисковой частью уплотнения и внешней отогнутой секцией внутреннего кольца в осевом направлении. Упомянутые промежутки формируют лабиринт, в котором распределена смазка, предотвращающая износ устройства уплотнения вала (патент №US5895052, МПК F01D 11/02, F16J 15/32, 20.04.1999 г.).
Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков является уплотнительное устройство, состоящее из внутреннего и внешнего колец с резиновыми уплотнениями. Внешнее кольцо выполнено с криволинейным сечением. Внутреннее кольцо выполнено с углообразным сечением и имеет участок с углублениями. Конец участка с углублениями отогнут от осевой линии. Уплотнение внешнего кольца выполнено с выступами, контактирующими с внутренним кольцом. Один из выступов образован коническими поверхностями и контактирует под действием пружины с углублениями внутреннего кольца. Два других выступа уплотнения расположены с образованием замкнутых полостей. Уплотнение внутреннего кольца выполнено с выступами, обращенными наружу и внутрь устройства. Один из внутренних выступов размещен в полости внешнего кольца с образованием замкнутой полости. Другие выступы расположены с образованием промежутков между внешним кольцом и уплотнением и предохраняют от попадания пыли. Рабочая поверхность уплотнения внутреннего кольца, контактирующая с валом, выполнена гладкой (патент №US6170834, МПК, F16J 15/32,01.09.2001 г.).
Известные конструкции не обеспечивают достаточной защиты вала от внешней агрессивной среды.
Была поставлена задача, повысить эксплуатационные качества манжетного узла.
Поставленная задача решается за счет того, что в манжетном узле, состоящем из выполненных с эластичными уплотнениями внутреннего кольца с углообразным сечением, и внешнего кольца, имеющего криволинейное сечение с выступающим участком, 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. Уплотнения выполнены с сегментными окнами, граничащими с кольцами и расположенными равномерно по окружности.
Отличительные признаки, заключающиеся в том, что кромка горизонтальной части внутреннего кольца отогнута в сторону осевой линии, при этом уплотнение внутреннего кольца охватывает упомянутую отогнутую кромку, позволяют увеличить рабочую поверхность уплотнения, а также выполнение рабочей поверхности уплотнения внутреннего кольца и части уплотнения внешнего кольца, расположенной на его выступающем участке волнообразными, позволяют улучшить уплотняющие качества узла. В совокупности данные признаки обеспечивают надежность манжетного узла и, как следствие, повышают его эксплуатационные качества.
Отличительный признак, заключающийся в том, что один из внутренних выступов уплотнения внутреннего кольца контактирует с внешним кольцом с образованием замкнутой полости, позволяет обеспечить большую защиту узла от внешних загрязнений, в результате чего увеличивается долговечность и, как следствие, эксплуатационные качества манжетного узла.
Наличие сегментных окон обеспечивает равномерный отвод тепла из рабочей зоны, повышая тем самым эксплуатационные качества манжетного узла.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».
На представленном чертеже изображен манжетный узел в разрезе.
Манжетный узел состоит из внутреннего кольца 1 с уплотнением 2 и внешнего кольца 3 с уплотнением 4. Уплотнения 2 и 4 выполнены из эластичного материала, например резины и соединены соответственно с кольцами 1 и 3 неразъемным соединением, например вулканизацией.
Кольцо 1 выполнено с углообразным сечением. Кромка 5 горизонтальной части кольца 1 отогнута в сторону осевой линии. Кольцо 3 имеет криволинейное сечение с выступающим участком 6.
Уплотнение 2 выполнено с, обращенным наружу, выступом 7, и обращенными внутрь выступами 8, 9, 10. Выступ 8 расположен с образованием промежутка между кольцом 3 и уплотнением 2. Выступ 9 контактирует с кольцом 3 с образованием замкнутой полости. Выступ 10 контактирует с кольцом 3 с образованием замкнутой полости.
Рабочая поверхность 11 уплотнения 2 выполнена волнообразной. Уплотнение 2 охватывает отогнутую кромку 5, увеличивая рабочую поверхность 11.
Уплотнение 4 выполнено с выступами 12, 13, 14, контактирующими с кольцом 1. Выступ 12 образован коническими поверхностями и поджат пружиной 15 к кольцу 1. Выступы 13 и 14 расположены с образованием замкнутых полостей. Часть уплотнения 4, расположенная на выступающем участке 6 кольца 3 выполнена волнобразной.
Замкнутые полости предназначены для смазочного материала.
Уплотнения 2 и 4 выполнены с сегментными окнами 16, граничащими с кольцами 1 и 3 и расположенными равномерно по окружности.
Заявляемый манжетный узел обладает высокими эксплуатационными качествами. Технический результат достигнут.
Заявляемый манжетный узел может быть выполнен на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.