ЛАБИРИНТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ С ПЛАВАЮЩИМИ КОЛЬЦАМИ

Полезная модель относится к лабиринтным уплотнениям и может быть использована в машиностроении при проектировании уплотнений подшипниковых узлов с циркуляционной, либо картерной системой смазки.
В разъемном корпусе лабиринтного уплотнения устанавливаются плавающие кольца, образующие между валом радиальную равномерную щель с зазором δ1 и торцевую уплотнительную щель относительно корпуса с зазором δ2. Плавающие кольца выполнены из антифрикционного материала (фторопласт-4), по оси которых выполнена фиксация от вращения в виде штифта, а с противоположной стороны выполнены пазы для слива смазывающей жидкости из проточки кольца в камеру с последующим отводом в уплотняющую среду. Кольца конструктивно имеют проточку в продольном сечении тем самым выступают в роли спаренных ножей и могут быть как цельными, так и разборными (для удобства монтажа).
В машиностроении широко применяются лабиринтные уплотнения. В то же время недостаточное самоцентрирование, повышенное трение, увеличенный и неравномерный радиальный зазор, возникновение вынужденных колебаний ведут к отказам уплотнения от выполнения своих функций, как удержание смазывающей жидкости внутри корпуса подшипника.
Известно лабиринтное уплотнение вала (Турбогенераторы: Расчет и конструкция./ Под ред. Н.П. Иванова и Р.А. Лютера - Л.: Издательство «Энергия», 1967. - 895 с., стр. 269-270), на внутренней поверхности которых выполнены кольцевые канавки, в которых вставлены латунные гребешки, либо внутренняя поверхность выполнена в виде гребешков.
Известное уплотнение имеет следующие недостатки:
- при работе на больших окружных скоростях, поверхность гребешков стирается, радиальный зазор между валом и уплотнением увеличивается;
- при рабочем смещении вала, происходит нарушение равномерности зазора, что приводит к увеличению радиального зазора;
- лабиринтного уплотнения (широко применимо в конструкциях электродвигателей типа СТД и АЗМ (В, П)), внутренняя поверхность которого выполнена в виде гребешков, при выработке канавок свыше регламентируемого зазора, не является ремонтопригодным.
Задачей предлагаемой полезной модели является устранение вышеперечисленных недостатков, а так же повышение работоспособности уплотнения во всех режимах машины.
Поставленная задача достигается тем, что функцию гребешков выполняют кольца в виде разборного элемента и устанавливаются в разъемный корпус лабиринтного уплотнения с торцевым зазором.
На чертеже приведено данное лабиринтное уплотнение, где
1 - корпус,
2 - вал,
3 - плавающее кольцо,
4 - радиальная уплотнительная щель,
5 - торцевая уплотнительная щель,
6 - паз,
7 - штифт,
8 - паз,
9 - камера,
δ1 - зазор в радиальной уплотнительной щели,
δ2 - зазор в торцевой уплотнительной щели.
В корпус 1 концентрично с валом 2 установлены плавающие кольца 3, образующие с ним радиальную уплотнительную щель 4 с зазором δ1 и с корпусом торцевую уплотнительную щель 5 с зазором δ2. Кольцо имеет паз 6 и фиксируется от вращения штифтом 7, с противоположной стороны в кольце выполнен паз 8 для слива смазывающей жидкости в камеру 9 и дальнейшего слива в уплотнительную среду.
При работе за счет смещения вала в радиальном направлении, вызванного прогибом и перемещением в опорах, происходит радиальное смещение плавающего кольца в рабочее положение относительно вала. Тем самым обеспечивая постоянный радиальный зазор между валом и плавающим кольцом и торцевой зазор между кольцом и корпусом. При вращении вала смазывающая жидкость снимается с вала ножами первого кольца, маслосбрасывающей канавкой и ножами второго кольца, затем поступая в камеру 9. Далее смазывающая жидкость поступает в уплотняющую среду.
Применение данной полезной модели возможно в подшипниковых узлах машин, в частности на выносных подшипниковых опорах электродвигателей с циркуляционной, либо с картерной системой смазки.