Надувное манжетное уплотнение

О П И С А Н И Е ( )972168ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет -Опубликовано 07.11.82 Бюллетень41Дата опубликования описания 17,11.82 пв аелам изобретений и открытий(54) НАДУВНОЕ МАНЖЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ Изобретение относится к уплотнительнойтехнике, а именно к надувным манжетным уплотнениям, преимущественно насосов, тур би н, ком прессо ров.Известно надувное манжетное уплотнение, у которого поджатие уплотняющегоэлемента к валу осуществляется за счетподачи давления в окружающую уплотнительный элемент эластичную камеру 1.Однако в известном устройстве при наличии избыточного давления снаружи манжеты и при отсутствии давления в эластичнойкамере происходит складывание манжетывовнутрь эластичной камеры, что может привести, во-первых, к потере ею со временемпервоначальных геометрических форм и,как следствие этого к ухудшению работоспособности и, во-вторых, в местах резкихгибов может происходить растре скиваниематериала манжеты вследствие появлениябольших локальных напряжений, возникающих в местах гибов,Кроме того, при использовании такихустройств для уплотнения валов не исключена возможность гофрообразования на рабочей поверхности манжеты при закрытии уплотнения вследствие того, что рабочая цилиндрическая поверхность манжеты переходит с большего диаметра на меньший.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является надувное манжетное уплотнение вала, содержащее кольцевой упруго-эластичный элемент в виде стакана, закрепленный на корпусе, и образованную между ними полость, сообщенную с источником давления 12. 1 ОПосле сбрасывания давления из камерыупруго-эластичная манжета должна вернуться в свое первоначально занимаемое положение. Однако силы трения, возникающие между взаимодействующими торцовыми поверхностями корпуса с фланцами и манжеты, противодействуют возврату манжеты в первоначальное положение. В свою очередь, зависание манжеты в промежуточном положении, во-первых, может привести к потере со временем ее первоначальной геометрии, и во-вторых, к уменьшению радиального зазора между подвижным валом и рабочей поверхностью манжеты, что может привести к износу рабочей поверхности при перемещении или вращении вала.Формула изобретения 35 40 45 50 При срабатывании уплотнения происходит выдавливание жидкости из объема между валом и рабочей поверхностью манжеты в полости, расположенные по обе стороны манжеты. Это обстоятельство ограничивает область применения данного устройства, так как в основном по условиям работы машин с использованием таких устройств необходимо обеспечить выдавливание объема жидкости только в определенном направлении. Так, имеются определенные трудности при использовании этого устройства в качестве аварийного стояночного уплотнения для насосов АЭС, а также для насосов или компрессоров химической промышленности, перекачиваю 1 цих агрессивные среды, так как по условиям работы этих изделий необходимо обеспечить выдавливание агрессивной жидкости или газа в полость, связанную с компенсатором объема. В противном случае при закрытии уплотнения может произойти гидроудар или скачок уплотнения по газу, которые могут привести к разрушению конструкции и выбросу агрессивной среды в обслуживаемое помещение.Кроме того, данная конструкция, так же как и предыдущие, не уменьшает возможности гофрообразования на рабочей поверхности манжеты при срабатывании уплотнения.Все указанные недостатки снижают работоспособность уплотнения. Цель изобретения - повышение надежности уплотнения.Указанная цель достигается тем, что поверхность основания стакана, обращенная к корпусу, и его торцовые поверхности, а также контактирующая с элементом поверхность корпуса выполнены коническими, причем конусность на торцовых поверхностях образована со стороны вала, а полость смещена в сторону меньшего диаметра.Кроме того, поверхность элемента, обращенная к валу, выполнена конической.На чертеже представлено предлагаемое манжетное уплотнение.Надувное манжетное уплотнение вала содержит кольцевой упруго-эластичный элемент 1 в виде стакана, установленный между перпендикулярными валу 2 фланцами 3 и закрепленный на корпусе 4, имеющем полость 5, сообщенную каналом 6 с источником давления (не показан) . Поверхность 7 корпуса 4 и примыкающая к ней поверхность 8 элемента 1 выполнены коническими. Торцовые поверхности 9 корпуса 4 и торцовые поверхности 10 и 11 элемента 1 также выполнены коническими, причем вершины 12 конусов направлены навстречу друт другу, Полость 5 выполнена на половине поверхности 7 корпуса 4, имеющей меньший диаметр. Поверхность 13 элемента 1, обращен 5 10 15 20 25 30 ная к валу 2, может быть выполнена конической.Устройство работает следующим образом.Рабочая среда, подаваемая под давлением по каналу 6 в полость 5, деформирует элемент 1, создавая уплотнение на поверхности вала 2. Благодаря выполнению поверхностей 7 корпуса 4 и 8 элемента 1 коническими и расположению полости 5 на половине поверхности 7 корпуса 4, имеющей меньший диаметр, уплотнение вала происходит сначала на меньшем диаметре элемента, обеспечивая выдавливание уплотняемой среды из кольцевого зазора между элементом 1 и вылом 2 в полость, связанную с компенсатором объема.Вследствие того, что торцовые поверхности 11 элемента 1 выполнены коническими, то между ними и фланцами 3 образуется клиновидный зазор, который при подаче давления в полость 5 исчезает, и элемент 1 растягивается в осевом направлении, уменьшая гофрообразование уплотняющей поверхности манжеты.При снижении давления рабочей среды, подаваемой в полость 5, упруго-эластичный элемент 1 возвращается в исходное положение, при этом торцовые конические поверхности 9 корпуса 4 и торцовые конические поверхности 10 элемента 1 обеспечивают возвращение элемента 1 в исходное состояние без зависания в промежуточном положении.Технико-зкономическая эффективность изобретения состоит в повышении надежности уплотнения. 1. Надувное манжетное уплотнение вала,содержащее кольцевой упруго-эластичныйэлемент в виде стакана, закрепленный накорпусе, и образованную между ними полость, сообщенную с источником давления,отличающееся тем, что, с целью повышениянадежности уплотнения, поверхность основания стакана, обращенная к корпусу, и еготорцовые поверхности, а также контактирующая с элементом поверхность корпуса выполнены коническими, причем конусность наторцовых поверхностях образована со стороны вала, а полость смещена в сторону меньшего диаметра.2. Уплотнение по п. 1, отличающеесятем, что поверхность элемента, обращеннаяк валу, выполнена конической.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции М 2159056,кл. Г 1615/00, опублик. 1971.2. Авторское свидетельство СССРХо 365506, кл. Г 1615/46, 1968 (прототип).едактор Л. Торинаказ 7668/24 Составитель Г. Бутомаец ТехредИ. Верес Корректор УТираж 990 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная ономаренк