Стояночное уплотнение манжетного типа

(19) (11) 1)4 Р 16 Л 15/32 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 71йище ЗОБРЕТЕНИТЕЛЬСТВУ АНИЕ(56) Авторское свидетельство СССРР 806963, кл. Р 16 Л. 15/32, 1979.(54) СТОЯНОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ МАНЖЕТНОГО ТИПА(57) Изобретение относится к областимашиностроения, в частности к уплотАВТОРСЯОМУ СВИ нениям вращающихся валов, и позволяет снизить уровень утечек. На поверхности губки манжеты, обращенной квнутренней поверхности ограничительного кольца, выполнены выступы в дваи более рядов, увеличивающиеся повысоте по мере перехода от основаниягубки манжеты к ее торцу. Деформацияэтих выступов при раскрытии манжетывызывает накопление сил упругостии позволяет значительно сократить повремени обратный процесс деформациигубки манжеты в направлении оси вала и, тем самым, значительно уменьшить утечки. 5 з. п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к машинотроению, в частности к уплотнениям ращающихся валов, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. У 806963.Цель изобретения - снижение уровня утечек, рабочей среды за счет усГорения процесса закрытия манжеты упругими силами, возникающими при феформации выступов,На чертеже представлено стояночное плотнение, продольный разрез.Манжета 1 установлена во втулке 2 месте с опорным элементом 3 и закеплена стопорным пружинным кольцомВтулка 2 скреплена с валом 5 и ерметизирована относительно него, апример, с помощью уплотнения б. ластичная губка 7 манжеты, имеющая 2 О рабочую кромку 8прижимается под действием браслетной пружины 9 к,. ольцевому выступу 10 корпуса 11 идравлического агрегата и обеспечиает. при отсутствии вращения вала 25(на стоянке) надежное перекрытие азора между корпусом 11 и валом 5, редотвращая утечку рабочей среды изплотняемой полости 12.В губке 7 манжеты выполнена коль гевая полость 13, раскрытая с помощьюольцевой прорези 14 в сторону, про1 ивоположную уплотняемой полости 12, 1 ружина 9 установлена в кольцевой голости 13, а внутри пружины размеще,ны дополнительные грузы 15.,На опорном элементе 3 выполненбращенный к манжете кольцевой выступ 16, С манжетой 1 скреплен ограничитель радиальной деформации губки 40манжеты, выполненный в виде кольца 17. внутренняя поверхность которого примыкает к выступам 18, расположенным на поверхности 19 губки 7 манжеты.45Выступы 18 могут быть выполнены в виде замкнутых колец, могут быть дискретными и располагаться на поверхности 19 губки 7 в два и более рядов под углом к оси вращения по50 винтовой линииеНаправление наклона выступов 18 к оси вращения, направлениевинтовой линии, по которой располагаются выступы 18, выбираются исходя из направления вращения для создания гидро-, динамического эффекта, позволяющего ускорить процесс закрытия манжеты и, тем самым, снизить величину утечки. Высота выступов 18 переменна по величине и увеличивается по мере перехода от основания 20 губки 7 манжеты 1 к ее торцовой поверхности 21.Ограничителем радиальной деформации участка 22 губки 7 манжеты 1 в зоне кольцевой прорези 14 является кольцевой выступ 16 опорного элемента 3.На валу 5 установлено динамическое уплотнение, например, в виде винтового насоса или импеллера с лопатками 23,. которое может быть выполнено как совместно с втулкой 2, так и раздельно.Стояночное уплотнение работает следующим обРазом.При неподвижном вале 5 гидравлического агрегата утечка рабочей среды, находящейся под давлением в уплотняемой полости 12, предотвращается с помощью манжеты 1, губка 7 которой под действием пружины 9 и давления рабочей среды контактирует рабочей кромкой 8 с кольцевым выступом 10 корпуса 11 гидравлического агрегата, При этом аксиальное перемещение губки 7 и пружины 9 под действИ- ем давления рабочей среды ограничивается кольцевым выступом 16 опорного элемента 3. Этим же выступом 16 ограничивается радиальное перемещение губки .7 под действием давления рабочей среды в уплотняемой полости 12,При вращении вала 5 вместе со связанными с ним втулкой 2, герметизированной относительно вала 5 уплот.,нением 6, опорным элементом 3, манжетой 1 с губкой 7, пружиной 9, размещенной в кольцевой полости 13 с дополнительными грузами 15, ограничительным кольцом 17, пружинным кольцом 4 и импеллером с лопатками 23 возникают центробежные силы от массы губки 7 манжеты 1, пружины 9 и грузов 15, воздействующие на эластичную губку 7 манжеты и деформирующие ее в радиальном направлении. Одновременно в радиальном направлении деформируются выступы 18, выполненные в виде либо замкнутых, либо дискретных колец, расположенных на поверхности 19 губки 7 манжеты 1 в два или более рядов и примыкающих к внутренней поверхности кольца 17.При этом вследствие расположения выступов 18 под углом к оси вращения по винтовой линии создается гидро3 13939Ч% динамический эффект их действия, а . выполнением выступов с высотой, увеличивающейся от основания 20 губки к ее торцу обеспечивается равномер-,15 ность включения их в работу.При дальнейшем радиальном перемещении губки 7 манжеты 1 участок 22 соприкасается с кольцевым выступом 16 опорного элемента 3, расположенным в кольцевой прорези 14, манжета 1 раскрывается, т,енарушается контакт рабочей кромки 8 губки манжеты с кольцевым выступом,. 10 корпуса 11 гидравлического агрегата и предотвращается изнашивание рабочей кромки 8 при номинальных оборотах вала, а необходимая герметичность обеспечивается динамическим уплотнением (импеллером с лопатками 23).2 ОПри снижении оборотов вала в процессе останова гидравлического агрегата центробежные силы уменьшаются и пружина, воздействуя на губку 7 манжеты, обеспечивает ее радиальную 25 деформацию в направлении оси вала и, в итоге, контактирование рабочей кромки 8 губки 7 манжеты с кольцевым выступом 10 корпуса 11, Этому же содействуют выступы 18 на поверхности 19 губки 7 манжеты 1. Наличие на поверхности 19 губки 7 манжеты выступов 18, непосредственно примыкающих без зазора или с минимально возможным зазором к ответной внутренней. поверхности ограничительного кольца 17, и накопление сил упругости в результате деформации этих выступов при раскрытии манжеты позволяют значительно сократить по времени обратный процесс деформации губки 7 манжеты в направлении оси вала и, тем самым, значительно уменьшить утечки.Повышающееся в полости перед ман-, жетой 1 при снижении эффективности , 45 работы динамического уплотнения давление рабочей среды также способствует закрытию манжеты.В процессе работы стояночного уплотнения пружина 9 защищена губкой 7 от воздействия рабочей среды, что позволяет избежать коррозии пружины 9 и снижения ее упругих характеристик.Наличие грузов 15 и пружины 9 в кольцевой полости 13 губки 7 манжеты позволяет существенно увеличить мас 70су деформирующихся при вращении элементов конструкции и обеспечивает эффективное и надежное раскрытие манжеты при невысоких оборотах вала, что приводит к уменьшению износа рабочей кромки 8 губки 7 и увеличивает долговечность уплотнения в целом, а наличие выступов 18 на поверхности 19 губки 7 манжеты, деформирующихся под действием центробежных сил при раскрытии манжеты при их взаимодействии с ответной поверхностью ограничительного кольца 17, позволяет за счет упругих сил, возникающих при деформации выступов, существенно ускорить процесс закрытия манжеты 1 и, тем самым, значительно уменьшить величину утечки уплотняемой рабочей среды при снижении оборотов вала гидравлического агрегата. Формула изобретения1. Стояночное уплотнение манжетного типа по авт. св, Р 806963, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью снижения уровня утечек рабочей среды, губка манжеты выполненас деформируемыми и поджимающими еев радиальном направлении выступами,расположенными на поверхности, сопрягаемой с поверхностью ограничительного кольца.2. Уплотнение по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что выступывыполнены в виде замкнутых колец,расположенных по периметру губки манжеты.3, Уплотнение по и. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что выступывыполнены дискретными по периметругубки манжеты.4. Уплотнение по пп. 1-3, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что выступы на губке манжеты расположены вдва и более рядов.5. Уплотнение по пп. 1-4, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что выступы расположены на поверхности губкипод углом к оси вращения по винтовойлинии.6. Уплотнение по пп. 1-5, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что выступы выполнены переменной высоты, увеличивающейся по мере перехода от основания губки к ее торцовой поверхности,1393970 оставитель И.Кибиткинехред М.Моргентал Корректор М,Демчик Редактор В.Петраш э 2203/33 Тираж 784 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 3035 Москва, Ж, Ра