Уплотнение манжетного типа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 1744178 Союз Советских Социалистических Республикб 1) Дополнительное к авт. с 519752 25) Заявлено 29,08.7 51) М. КлГ 163 15/ нием заявкиисое Государственный комитет 3) Приоритет3) Опубликовано 30.06,85) Дата опубликования Бюллетень2 УДК 62-7 по делам изобретен 8) ткрытии писания 30.06.8 Авторыизобретения П, В. Багненко и Д. П, Полишко епропетровский агрегатный завод имени 50-летия С1) Заявител ЕНИЕ МАНЖЕТНОГО ТИПА 54) УП области плотвышенпе овремепвышенИзобретение относится к Унительной техники,Известны конструкции манжетных уп.лотнений, в которых динамическое биениевала не передается на уплотняющую кромку манжеты. К ним относится конструкция,в которой применяется центрированнаяподшипником скольжения или качения (смалым радиальным зазором) гильза, покоторой работает манжета, причем сама 10гильза уплотняется при помощи неподвижного уплотнения 1. 1 ильза во время работы устанавливается в положение, котороеобеспечивает ее концентричное вращениепо отношению к корпусу подшипника, т. е. 15положение оси гильзы не зависит от положения оси вала при его вращении с биением.Известное уплотнение не обеспечиваетхорошего охлаждения зоны контакта манжеты с гильзой, имеет значительные габариты, сложно в технологическом и конструктивном отношениях, ненадежно в работе из-за низкой усталостной прочности неподвижного уплотнентля, малопригодно для 25консольных валов.Известны манжетные уплотнения, прнработе которых обеспечивается смазка зоны контакта с валом за счет неперпендикулярности плоскости контакта манжеты к З 0 оси уплотняемого вала 2. Эти уплотнения имеют высокую эксплуатационную надежность, дают возможность расширять диапазон допустимых биений валов в широком диапазоне температур рабочей жидкости,Их работоспособность можно повысить, если обеспечить изменение угла а несовпадения плоскости контакта манжеты с валом и радиальной плоскости вала в процессе работы уплотнения, т. е. обеспечить осевое перемещение точек контакта манжеты с валом за счет изменения угла а во времени.Целью изобретения является по срока службы уплотнения при одн ном расширении применения и по надежности,Эта цель достигается путем выполнения промежуточной втулки с гарантированным зазором по валу, ее шарнирной подвески относительно него и выполнения наружной поверхности втулки эксцентричной относительно поверхности канавки под кольцо во втулке и/или на валу.Кроме того, с целью обеспечения регулировки соотношения моментов силы сколь. жения манжеты во втулке и силу опрокидывания втулки на кольце, втулка выполнена сборной и снабжена нажимным устройством,45 50 55 60 65 3На фиг. 1 схематично изображено описываемое уплотнение, разрез; на фиг. 2 - то же, со смещенной втулкой.Промежуточная втулка 1 выполнена в виде консоли (опрокидывающейся относительно шарнира в виде уплотнительного кольца 2 с ограниченным радиальным и осевым перемещением), на свободном конце которой установлена манжета 3 с натягом по валу 4 и на расстоянии от шарнира, соответственно зависящим от величины момента силы трения и момента силы опрокидывания шарнира в плоскости, проходящей через ось промежуточной втулки, При этоМ момент сил трения и опрокидывания соответственно меньше момента силы трения манжеты о втулку и меньше опрокидывающего момента от усилия со стороны губки манжеты на промежуточную втулку.Промежуточная втулка снабжена нажимным устройством, состоящим из шайбы 5, пружины б, гайки 7 и обеспечивающим регулирование соотношения указанных моментов за счет торцового сжатия кольца уплотнения и обеспечения поддержания этого сжатия упругим элементом, например цилиндрической пружиной. Контровка гайки 7 обеспечивается осевым сжатием пружины б или другими известными способами.Регулирование интенсивности смазки зоны контакта производится за счет изменения взаимного углового положения промежуточной втулки относительно поверхности вала 4, при этом поверхность канавки в промежуточной втулки под уплотнительное кольцо, а также поверхность канавки под кольцо на валу выполнены с эксцентриситетом относительно соответствующих наружных поверхностей втулки, контактирующей с губкой манжеты, и/или вала.Для установки планируемого углового положения на промежуточной втулке и на поверхности вала нанесены метки, по положению которых определяется минимальное, максимальное или промежуточное биение контактной поверхности втулки относительно оси вала при вращении его.В непосредственной близости от уплотнительного кольца 2 между внутренней поверхностью втулки и наружной поверхностью вала выполнен радиальный гарантированный зазор, величина и осевая протяженность которого обеспечивает свободное опрокидывание консольной части промежуточной втулки.Уплотнение работает следующим образом.Рабочая губка манжеты охватывает наружную поверхность промежуточной втулки. При вращении вала 4 уплотнительное кольцо 2 и поверхность Д промежуточной втулки устанавливаются в положение (напротив кольца 2), соответствующее направлению вектора биения поверхности Д, относительно оси вала,5 10 15 20 25 30 35 10 Допустим, что вектор биения находится в плоскости чертежа (см, фиг. 2) и направлен вверх, При этом контактная поверхность Д, промежуточной втулки отклоняется губкой манжеты в положение, соответствующее соосному положению только того сечения (сечение в плоскости контакта манжеты представляет собой эллипс) промежуточной втулки, которое совпадает с плоскостью контактной поверхности губки. Ось втулки отклоняется в сторону, обратную биению, и между осью 00, манжеты (или плоскостью контакта манжеты) и осью 00, промежуточной втулки (или плоскостью, перпендикулярной к оси промежугочной втулки) образуется угол а, зависящий от биения втулки и расстояния 1 от оси кольца 2 до контакта манжеты с промежуточным элементом.Если вектор биения направлен вниз, то ось втулки отклоняется вверх и занимает положение, аналогичное показанному на фиг, 2.Таким образом, поверхность Д, промежуточной втулки занимает свое положение в пространстве, соответствующее всем промежуточным значениям угла а от максимального вверх до максимального вниз, т, е. изменяется в диапазоне +а (отсчет вверх и вниз является чисто условным).Осевая протяженность контакта манжеты с поверхностью Д, промежуточной втулки 1 в течение одного оборота вала переменна.Изменение осевой поверхности зоны контакта обеспечивает гарантированную автоф матическую смазку ее рабочей жидкостью и обеспечивает длительную надежность уплотнения при незначительных натягах, что особенно важно, например, для работы авиационных агрегатов в широком диапазоне температур,Формула изобретения 1. Уплотнение манжетного типа с промежуточной втулкой, установленной между манжетой и валом и уплотненной относительно него расположенным в канавках вала и втулки кольцом, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности при одновременном расширении диапазона применения и повышении надежности, промежуточная втулка с гарантированным зазором по валу шарнирно подвешена относительно него с ограничением радиального и осевого перемещения, при этом наружная поверхность втулки, контактирующая с манжетой, эксцентрична относительно поверхности канавки под кольцо во втулке и/или на валу,2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения регулировки соотношения моментов силы скольжения744178 Составитель Е. Мясковскийедактор Т, Морозова Техред В, Серякова Корректор Л, Сле аказ 1006/7 Изд.355 Тираж 1095НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изо 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ Подписное тений и открытийТипография, пр. Сапунова манжеты по втулке и силы опрокидывания втулки на кольцо, втулка выполнена сборной и снабжена нажимным устройством.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Денни Д. Исследование гидравлических уплотнений. - Машиностроение за рубежом, 1959, с. 53 - 58,2. Багненко П. В. и др. Некоторые расчетные величины манжетного уплотнения с 5 несимметричным контактом, - Авиационная промышленность, 1974,2, с. 35 - 37.