Манжетное уплотнение для вращающегося вала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 55 Г 16,3 15/32 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ическии инсти,А,Киси и С,А,Ал енко сеен СССР79СССР81. льств5/32. льств5/00,(54) МАНЖЕТНОЕ УПЛОТНЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА(57) Изобретение относитсяной технике, в частности к узвращающихся валов армир ВРАсФее к упло амупл ванны нительтнения и ман(21) 4650848/29.Ы 21622684 А 1 жетами, Цель изобретения - увеличение срока эксплуатации уплотнения за счет стабилизации эластогидродинамических условий в зоне трения рабочей кромки манжеты с покрытием вала, узел манжетного уплотнения вала (шпинделя) содержит армированную манжету 3, вал с контактной зоной, выполненной на основе полиамидного материала таким образом, что он после остывания и отверждения полимерного материала отображает внешнюю механически обработанную поверхность вала, которая имеет седлообраэную форму в продольном сечении и волнообразную в поперечном. Кроме того, ложе-канавка 10 имеет равно расположенные лунки 11 остроугольным дном, причем продольная ось направлена под углом к продольной оси вала, 1 з.гь;ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к области машиностроения, в частности к узлам уплотнения вращающихся валов армированнымиманжетами.Цель изобретения - увеличение срокаэксплуатации уплотнения преимущественно для многошпиндельных головок технологического оборудования за счетстабилизации эластогидродинамических условий в зоне трения манжеты с покрытием, вала.На чертеже показан узел манжетногоуплотнения для вращающегося вала -шпинделя многошпиндельной головки, поперечное сечение.Узел манжетного уплотнения шпинделя1 многошпиндельной головки 2 содержитманжету 3, размещенную между крышкой 4и подшипником 5 качения. Манжета 3 состоит из металлического каркаса 6, браслетнойпружины 7 и корпуса 8 (базовый материалкорпуса фтористый каучук). который в зонеконтакта с поверхностью из полимерашпинделя 1 переходит в рабочую кромку 9.При этом плоскость действия сжимающегоусилия браслетной пружины 7 не совпадаетс плоскостью контакта рабочей кромки 9,,Контактная зона изготавливаемого иливосстанавливаемого (в результате выработки - износа канавки)шпинделя 1 покрывается полимерным материалом, например,на основе полиамида, При этом одним измеханических способовобработки - точением и фрезерованием или накаткой (послеточения) специально изготовленным накатным роликом - обрабатывают канавку; ложе10 шириной 8.10 мм и глубиной 1,21,8 мм(для восстанавливаемого шпинделя ширинаи глубина выбираются исходя из размероввыработки - износа), после чего с использованием специального приспособления и режущего инструмента наносятся по ширинеложа-канавки 10 лунки 11 радиусной формыв продольном сечении и остроугольной формы в поперечном сечении ( а = 2530) снаклоном к оси шпинделя Д = 30 О, глубиналунок 11 в центре 0,40,5 мм,После механической операции зона обработки подвергается обезжириванию, промывке и сушке. затем шпиндель 1 устанавливаетсяв центры специального станка, где производится нагрев зоны покрытия до 6065 С ипоследующее ее напыление полимерным материалом при равномерном вращении шпинделя со скоростью 2025 об/мин,После остывания и отверждения полимерное покрытие дает усадку и покрытаяповерхность приобретает седловиднуюформу с волнообразным рельефом, шаг и5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 угол наклона которого повторяют расположение лунок 11.Манжетное уплотнение работает следующим образом.После монтажа шпинделя 1 в шпиндельной головке 2 работа узла манжетного уплотнения заключается в следующем. В процессе вращения жидкая смазка, поступающая на опоры 5 качения, удерживается под кромкой 9 манжеты 3 капиллярными силами, величина которых определяется не только свойетвами смазки, но и геометрией топографического рельефа нанесенного полимерного покрытия, контактирующего с кромкой 9, а именно насосным эффектом. в результате которого смазка отражается от рабочей кромки 9. При этом в процессе контактного нагружения полимерной губки манжеты от браслетной пружины 7 на полимерный волнообразный рельеф вращающегося шпинделя 1 степень и частота осцилляции рабочей кромки 9 фактически являются мощным барьером формирования и роста температуры от трения, как это имеет место при трении по гладкой металлической твердой поверхности,Седлообразный наплыв (высота по выступам 0,40,5 мм) полимерного покрытия, по осевой плоскости которого осциллирует кромка 9 манжеты 3, также выполняет положительную роль, увеличивая герметизирующие свойства манжетного уплотнения в точках максимальных амплитуд (2 А) осцилляции кромки 9 за счет повышения натяга сопряжения и уменьшение удельного давления,В процессе трения материалов полимер - полимер в значительной степени улучшаются условия контактирования в результате их однородности по основным физико-механическим свойствам и структуре, а также их совпадению по электрохимическим свойствам, что делает трущуюся пару нейтральной к электрическому потенциалу, В то время как в процессе трения полимер - металл это ведет к образованию дополнительного механизма износа. Кроме того, технология нанесения полимерного материала существенно повышает общий (суммарный) эксплуатационный ресурс шпинделя в результате многократных нанесений этих материалов,В качестве материала покрытия может быть применен тефлон в виде гранул или стружки.Формула изобретения 1, Манжетное уплотнение для вращающегося вала, содержащее армированную эластомерную манжету с браслетной пру1622684 Составитель А. ШмелевТехред М,Моргентал Корректор Л,Бескид Редактор Е,Папп Заказ 103 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 жиной и местное подманжетное защитное покрытие вала, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью увеличения срока эксплуатации уплотнения, в зоне трения на валу выполнено ложе-канавка, заполненное защитным покрытием из полимерного материала, например из полиамидных смол, причем внешняя поверхность покрытия повторяет рельеф дна канавки вала и имеет седлообразную форму в Продольном сечении вала, а в поперечном - волнообразную,2, Уплотнение по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ложе-канавка вала имеет равнорасположенные лунки с остроугольным дном, причем продольная ось лунки направлена под углом к оси вала.