Торцевое уплотнение вала

Область техники
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к конструкциям торцевых уплотнений вала.
Уровень техники
Известно торцевое уплотнение вала, включающее расположенные на валу упорное кольцо и подвижное кольцо трения с цилиндрическими расточками, обращёнными друг к другу, размещённую между ними осевую цилиндрическую пружину с поджатыми и нешлифованными крайними витками, передающую крутящий момент от упорного кольца к подвижному кольцу трения и поджимающую его к неподвижному, установленному в корпусе, а также манжеты из эластичного материала, установленные в цилиндрические расточки упорного кольца и подвижного кольца трения с возможностью взаимодействия их с последними и крайними витками осевой пружины (патент RU № 2095668 С1, МПК: F16J 15/34, опубликовано 10.11.1997, Акционерное общество «Машиностроительный завод»).
Недостатком указанного решения является одновременное выполнение пружиной трёх функций: 1) обеспечение поджатия подвижного кольца трения к неподвижному, 2) обеспечение передачи крутящего момента подвижному кольцу трения от упорного кольца, 3) обеспечение необходимой герметизации по валу путём вдавливания манжет из эластичного материала в цилиндрические расточки упорного кольца и подвижного кольца трения за счёт радиальной нагрузки, создаваемой при сборке поджатыми и нешлифованными крайними витками пружины.
Наиболее близким известным техническим решением (прототипом) является опорно-нажимной узел торцевого уплотнения вала (патент RU 167 896 U1, МПК : F16J 15/34, опубликовано 11.01.2017, Общество с ограниченной ответственностью ПК « Ремэлектропромнефть»). Узел содержит выполненную из эластомера втулку с осевым сквозным отверстием - сильфон  для расположения в нем вала. На наружных поверхностях втулки  выполнены два кольцевых бурта. На одном торце втулки выполнена кольцевая выемка, в которой установлено уплотнительное кольцо. Узел также содержит два бандажных кольца, выполненных из металла, и цилиндрическую пружину сжатия, установленную между бандажными кольцами. Бандажные кольца  снабжены зубьями.
Недостатки данного технического решения заключаются в том, что при чрезмерном сжатие до или во время установки торцевого уплотнения, а также многочисленные пережатия (сверх допуска) при эксплуатации ведут к подрезу зубьями бандажных колец см фиг 1 два бандажных кольца поз.1 и поз. 2; эластомерная втулка с  осевым сквозным отверстием - сильфон  поз.3; поз. 4 -  места подрезки сильфона. На фиг. 4 А-А показаны бандажные кольца без пояса-упора.
Нарушение целостности сильфона (подрезка зубьями бандажных колец) ведет в процессе эксплуатации к разрушению – разрыву сильфона по окружности в зоне торца головки уплотнения. Это приводит к выходу из строя электро-центробежного насоса  (УЭЦН), остановки добычи, дорогостоящему ремонту оборудования.
Настоящая полезная модель позволяет предотвратить вышеуказанные недостатки.
Задачей полезной модели состоит в предотвращении нарушения целостности эластомерной втулки с  осевым сквозным отверстием – сильфона.
Технический результат настоящей полезной модели заключается предотвращении чрезмерного сжатия торцевого уплотнения, до положения, при котором происходит нарушение (подрезка) целостности эластичного сильфона зубьями бандажных колец.
Указанный технический результат достигается за счет, новых конструктивных особенностей торцевого уплотнителя вала. Узел содержит выполненную из эластомера втулку с осевым сквозным отверстием - сильфон  для расположения в нем вала. На одном торце втулки выполнена кольцевая выемка, в которой установлено уплотнительное кольцо. Узел также содержит два бандажных кольца, выполненных из металла, и цилиндрическую пружину сжатия, установленную между бандажными кольцами. При этом бандажные кольца содержат удлиненный пояс-упор 5, который конструктивно не позволяет при сборке или при  эксплуатации (см. Рис 3) сжать торцевое уплотнение сверх допустимой меры, т.к. зубья бандажных колец при сжатии упираются в удлиненный пояс-упор 5 разрез (см. фиг.2 и 3 В-В). Как с одной, так и с другой стороны см.  Рис 2 и 3. травмирования (подрезки) сильфона не происходит.
Применение данного конструктивного изменения, гарантирует  более длительную эксплуатацию торцевого уплотнения.