Стояночное уплотнение

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик 11842318 1) Дополнительное к авт. свид-ву -Кл 1) 2811565(2 2) Заявлено 22 6 1 15/54-аявк с присоединением) УДК 62-7 (088.8) 30.06.81. Бюллетень2 бликова ло делам изобретений и открытийта опубликования описания 05.07.8 обретения зов витель АЗИЗОВА ОЯНОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ вала 111.К недостотносится тона упругимик рабочей пои запирает тС началомним манжетУвлекаемый уплотнения нова пружиет манжетужной втулки цевой зазор. 2 о единенная свращаться угий элЕмент стногот оста ижима подви м коль ла со чинает я упр звоме аткам и ечто в м нсилами прверхности наким образодвижения ваа также насилами трени 1Изобретение относится к уплотнительной технике и может. быть использовано для уплотнения подшипниковых узлов как во взаимодействии с бесконтактными, например винтоканавочными, уплотнениями, так и индивидуально при работе в абразивных и агрессивных средах для затирания жидких и газообразных сред.Известно стояночное уплотнение для уплотнения вертикальных валов. К упругому запирающему элементу прикреплены инерционные тела (центробежные грузы), снабженные с одной стороны штифтами, которые контактируют с неподвижной профилированной поверхностью, выполненной на втулке. Профилированная поверхность предназначена синхронизировать момент раскрытия кольцевого зазора и начало вращения 1 б с инерционными телами также начинает окружное движение. При этом инерционные тела, благодаря взаимодействию штифтов и неподвижной профилированной поверхности, пытаются раздвинуться в радиальном направлении и растянуть упругий элемент, открыть кольцевой зазор. Но как только упругий элемент растянется и оторвется от вращающейся манжеты, силы трения (благодаря которым упругий элемент должен получить достаточное вращательное движение для возникновения центробежных сил) исчезнут или становятся настолько малы, что не в состоянии дальше надвинуть инерционные тела на гребни профилированной поверхности. В следующее мгновенис он под действием упругих сил сжимается и вновь прижимается к вращающейся манжете и вместе с ней к неподвижной втулке, закрывая кольцевой зазор. В следующее мгновение цикл повторяется. Упругий элемент вместе с инерционными телами будут испытывать воздействие прерывистых импульсных сил, не получая достаточного разгона для стабильного раскрытия кольцевого зазора, тем более из-за упругих сил материала он постоянно будет стремиться не толькосжиматься, но и двигаться назад, противвращения. С началом вращения на каждый штифт,который прикреплен к инерционному телу,начинает действовать радиально направленная сила и при этом, поскольку штифт расположен только с одной стороны инерционного тела, возникает момент силы, пытающийся повернуть инерционное тело в радиальной плоскости, что снижает надежность работы уплотнения,Недостатком этого уплотнения являет-0ся и то, что в нем не предусмотрена синхронизация момента остановки вала и запирания упругим элементом кольцевого зазора.Вследствие того, что центробежные силыпропорциональны квадрату скорости вра 15щения вала, упругий элемент запирает кольцевой зазор задолго до полной или частичной остановки вращения вала и начинаетконтактировать с неподвижной втулкой, приводя к усиленному его износу, особенно вабразивных и агрессивных средах. 20Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повышение надежности и увеличение долговечности.Поставленная цель достигается тем, чтоинерционные тела имеют две радиально расположенные опоры, которые в свою очередьрасположены в фигурных прорезях (иликанавках), выполненных в подвижных деталях уплотнения, соединенных с вращающимся валом, а каждая прорезь или канавка впериферийной наиболее удаленной от центра части имеет карман, направленный в сторону вращения вала, что позволяет использовать в изобретении не только центробежные, но и окружные инерционные силы.На фиг. 1 изображено уплотнение, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А и поперечный разрез В - В на фиг. 1.Уплотнение состоит из крышки 1 корпуса, в котором помещен вращающийся вал 2.Инерционные элементы 3, взаимодействующие с упругим элементом 4, помещены вфигурных прорезях, выполненных в обойме5, закрепленной на подвижной втулке 6.Фигурные прорези имеют карманы 7, направленные в сторону вращения вала.Стрелкой показано направление вращения вала.При неподвижном вале 2 упругий элемент 4 плотно запирает кольцевой зазор между крышкой 1 с неподвижной втулкой иподвижной втулкой 6, соединенной с валом 2,В момент запуска обойма 5, соединенная свалом 2, набирает скорость от нуля до оптимальной в течение определенного отрезкавремени, В продолжение этого времени накаждое из инерционных тел 3 (а такжена упругий элемент 4) действуют окружные(касательные) силы инерции, направленныев противоположную вращению вала 2 сторону. Эти силы возникают мгновенно с началом вращения и гораздо раньше сил центробежных набирают величину. Под действием инерционных и постоянно возрастающих центробежных сил, а также в результате взаимодействия фигурных прорезей, выполненных в щеках подвижной обоймы 5, с опорами инерционных тел 3 упругий элемент 4, к которому присоединены инерционные тела 3, растягивается, раскрывая таким образом кольцевой зазор раньше, чем цетробежные силы наберут нужную величину, Фигурные прорези в щеках обоймы 5 выполнены с учетом динамики изменения центробежных и окружных инерционных сил, действующих на инерционные тела 3 и массу упругого элемента 4. Начинаясь с пологого угла к касательной, рабочая (нижняя), черта линии прсрези становится все круче и круче и в периферийной части принимает отрицательное значение, образуя карман 7. В самую отдаленную от центра часть - в карман - инерционные тела 3 заполняются уже центробежными силами. Таким образом, начаЛо движения вала 2 и раскрытие упругого элемента 4 синхронизируются во времени.Рабочая поверхность фигурных прорезей легко поддается расчету и может быть заранее вычислена. Так, зная массу инерционных тел 3 и упругого элемента 4 и закон возрастания скорости вала, можно в каждый из выбранных мом; нтов рассчитать величины окружных инерционных и центробежных сил.В момент остановки вал 2 сбрасывает скорость от оптимальной до 0, как правило, в течение времени более продолжительного, чем набирает при запуске. В это время на инерционные тела 3 и упругий элемент 4 действуют силы инерции, направленные в сторону направления вращения вала 2. Равнодействующая окружных сил инерции и центробежных сил при замедлении вращения вала 2, благодаря выполненным в обойме 5 карманам 7, будет более долгое время удерживать инерционные тела 3 (вместе с ними упругий элемент 4 в растянутом положении) в крайнем периферийном положении до тех пор, пока скорость вращения вала 2 не уменьшится до величин, не опасных для уплотнения. Таким образом, синхронизуются во времени момент остановки вала 2 и закрытия кольцевого зазора.Подбирая глубину и угловое направление карманов можно подобрать наиболее оптимальное время закрытия кольцевого зазора при остановкеПредлагаемое изобретение позволяет применять стояночные уплотнения для узлов валов, расположенных под любым углом в пространстве, чем расширяются возможности применения подобных уплотнений для средне- и малоскоростных машин.Вследствие того, что изобретением предусматривается синхронизация моментов запуска-остановки и открытия-закрытия кольцевого зазора, повышается долговечность и надежность уплотнения, а также рас842318 Формула изобретения иг. 1 Составитель Юпп Техред А. БойкасТираж 1006ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, Ж - 35, Раулиал ППП Патенте, г. Ужго Редактор Е. Па Заказ 5018/35 азарова ширяются возможности примеиения подобных стояночных уплотнений в труднодоступных узлах машин, работающих в абразивных, загрязненных средах. 1. Стояночное уплотнение, содержащее упругий запирающий элемент с инерционными элементами, кинематическисвязанными с профильными поверхностями, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, повышения надежности и увеличения долговечности, инерционные элементы выполнены с двумя опорами, расположенными в фигурных прорезях, выполненных в подвижных деталях уплотнения.2. Уплотнение по п. 1, отличающееся 5 тем, что, с целью синхронизации моментазапирания и останова вала, прорези в наиболее радиально удаленной зоне выполнены с карманами, направленными в сторону вращения вала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР344192, кл. Г 16 .1 15/32, 1972. КоролевКорректор Г. НПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5од, ул. Проектная, 4