Торцевое уплотнение

Полезная модель относится к различным отраслям промышленности, использующим насосы для перекачки жидкостей и устройства для перемешивания этих жидкостей в резервуарах и размыва осадков.
Известно торцевое уплотнение (Авт. свид. СССР №1252589, МПК F16 J 15\3, опубл. 23.08.1986 г.) содержащеекольца трения, установленные через вторичные уплотнения в корпусе и втулке вала, упоры, входящие в пазы кольца трения и втулки вала,  жестко соединенные общим кольцевым водилом, причем упоры расположены в плоскости, проходящей через ось вала по одному с каждой стороны водила,  направлены в противоположные стороны и выполнены по обе стороны относительно оси вала.
Известно торцевое уплотнение (пат. РФ №52453, МПК F16F1/34, F16G15/34, опубл. 27.03.2006 г.), содержащее два, охватывающих вал, неподвижных кольца трения и размещенные на валу между последними два подвижных кольца, подпружиненных относительно друг друга, прижатых каждое к своему неподвижному кольцу трения и уплотненных относительно вала резиновой манжетой. Взаимодействующая с резиновой манжетой торцевая поверхность нажимной шайбы выполнена в виде двух конических поверхностей с образованием выступа, а торцевая поверхность резиновой манжеты, взаимодействующая с нажимной шайбой, выполнена в виде двух конических поверхностей с образованием выемки. В поперечном сечении угол между образующими конических поверхностей нажимной шайбы больше, чем угол между образующими конических поверхностей резиновой манжеты, а другая торцевая сторона нажимной шайбы выполнена с кольцевым углублением, в которое уперты пружины, установленные вокруг вала.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является торцевое уплотнение (Авт. свид. СССР №1129443 МПК F16 J15/3, опубл. 15.12.84 г.), содержащее корпус с подвижным и неподвижным кольцами трения, между которыми установлено промежуточное кольцо, статор, смонтированный в корпусе, и ротор, установленный на промежуточном кольце с возможностью качения относительно статора.   На вращающемся валу установлена втулка с подвижным кольцом, уплотнение, пружина поджатия и опорный фланец со стопорным винтом. Между неподвижным кольцом и подвижным кольцом находится промежуточное кольцо.
Недостатком известных уплотнителей  является низкая надежность, связанная с тем,  что на подвижных кольцах,  несущих уплотнительные элементы, установлены  уплотнения в виде резиновых колец или манжет, которые  могут  перемещаться в осевом направлении и находятся в окружающей жидкости, которая со временем засоряет их, что вызывает износ и последующую потерю уплотнительных свойств и заклинивание.
Технической проблемой, связанной с указанными недостатками, является отказ торцевых уплотнений, вызванный засорением элементов уплотнителей окружающей жидкостью.
Задачей заявляемой полезной модели является создание торцевого уплотнения, исключающего засорение его элементов.
Технический результат - повышение надежности   торцевого уплотнения за счет исключения износа и заклинивания уплотнительных элементов на подвижных частях.
Технический результат  достигается тем, что в торцевом уплотнении, содержащем корпус, в котором неподвижно и герметично установлено неподвижное  кольцо трения, сопряженное с другим подвижным  кольцом трения, вращающимся относительно неподвижного, которое  герметично установлено на первой  вращающейся втулке, и  вторая вращающаяся втулка, установленная  на валу, новым является то, что  вторая вращающаяся втулка  соединена  с валом через торцевую муфту, первая вращающаяся втулка сопряжена со второй  вращающейся втулкой через торцевую муфту, обеспечивающую их взаимное осевое перемещение, между вращающимися втулками установлена пружина сжатия,  при этом первая и вторая вращающиеся  втулки соединены между собой сильфоном.
Предпочтительно соединить сильфон с каждой вращающейся втулкой путем завальцовки через уплотнительные кольца, обеспечивающие герметичность соединения.
Рационально уплотнительные кольца выполнять из резины.
В отличие от прототипа, заявляемое устройство снабжено сильфоном, который соединен с каждой втулкой путем завальцовки через уплотнительное кольцо, обеспечивающее герметичность соединения.
Заявляемое торцевое уплотнение обладает следующими техническими преимуществами, обеспечиваемыми совокупностью существенных признаков.
В нем нет уплотнительного элемента, выполненного в виде манжеты или резинового кольца, который обеспечивает уплотнение подвижного кольца при его осевом перемещении во время работы торцевого уплотнения. Его роль выполняет сильфон, который герметично связывает вращающийся вал и подвижное кольцо трения. Сильфон исключает подвижные уплотнительные соединения трения и гарантирует надежную герметизацию в соединении вала и подвижного кольца трения.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 представлена конструкция торцевого уплотнения.
Торцевое уплотнение  содержит  корпус 1 в котором неподвижно на штифтах 2 установлено кольцо трения 3. Подвижное кольцо трения 4 через штифты 5 смонтировано на первой вращающейся втулке 6, которая через торцевую муфту 7 соединена со второй  вращающейся втулкой 8, обеспечивая их взаимное осевое перемещение. Вторая втулка 8 установлена на валу 9 через торцевую муфту 10 и уплотнена резиновым кольцом 11. Поджим кольца трения 4 к кольцу трения 3 осуществляется пружиной сжатия 12. На наружных поверхностях втулок 6 и 8 установлен сильфон 13, который завальцован в канавках обеих втулок   и герметизирован резиновыми уплотнитьельными кольцами 14.
Торцевое уплотнение работает следующим образом.
При вращении вала 9, он через торцевую муфту 10 вращает вторую втулку 8, которая через торцевую муфту 7 вращает первую втулку 6, которая через штифты 5 вращает подвижное кольцо трения 4. Поверхности неподвижного кольца трения 3 и подвижного кольца трения 4 притерты друг к другу, что исключает вытекание среды А наружу. При износе колец трения 3 и 4, а также при компенсации неточностей изготовления при взаимном вращении, происходит осевое перемещение втулки 6. При этом в конструкции отсутствует уплотнительное соединение между валом 9 и первой вращающейся втулкой 6, роль которого выполняет герметичный сильфон 13, позволяющий исключить подвижные уплотнительные соединения трения, что гарантирует надежную герметизацию в соединении вала и подвижного кольца трения.
Таким образом, в конструкции торцевого уплотнения исключен изнашивающийся и заклинивающий элемент, который мог снижать надежность торцевого уплотнения.
Заявляемая конструкция торцевого уплотнения может быть широко использована в насосном оборудовании для перекачки нефтепродуктов и в устройствах для перемешивания жидкостей в различных резервуарах в связи с ее высокой надежностью.