Уплотнительный элемент торцевого уплотнения

(9 5/34 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬС АВТОРСКОМ(56) Голубев Г.А. и др.ния вращающихся валоние, 1976, с,197. средства ыша в опо н с радиал порном кол На цилин опорного г друга кол це со стор е выполн осевые ка к, каналов крепления з материа плавления ыше т-ры ционного материала и и герметизации вклад це. Вкладыш размеще ром в выполненной в о кольцевой проточки. поверхности проточки полнены напротив дру навки. В опорном коль проточки и во вкладыш тив друг друга глухие бодные обьемы канава заполнены средством зации, выполненном и плавления ниже т-ры кольца и вкладыша и в ции уплотнения. 1 ил,юро энергетического наков и Е,В, Маркионтактные уплотн в. М.: Машиностро ТН ЕНИЕгерметизации детаизобретения:уплотрения состоит из дыша из антифрикОЕ УПЛО ование: для Сущность кольцо т ьца и вкла(54) ТОРЦЕ (57) Испол ьз лей машины нительное опорного ко Известно торцевое уплотнение (авт.св. СССР М 1204849, кл. Р 16 Л 15/34, 1984), включающее уплотнительные кольца трения, состоящие из антифрикционного вкладыша и опорного кольца, на контактной поверхности одного из которых выполнены концентрично расположенные кольцевые проточки, заполненные упругим уплотнителем, Проточки соединены между собой и с внутренней поверхностью опорного кольца или вкладыша радиальными каналами, в качестве уплотнителя использован термопластичный материал, а проточки заполнены уплотнителем под давлением. Указанное устройство имеет недостаток, заключающийся в невысокой надежности крепления вкладыша в опорном кольце при наличии. осевых и тангенциальных сил, имеющих место при эксплуатации, и невысокой эффективности герметизации вкладыша в опорном кольце при наличии избыточного Г) ОЗ Изобретение относится к машиностроению, а именно к технике герметизации деталей машин, в частности к торцевым уплотнениям валов.Известны уплотнительные кольца, в которых герметизация одного кольца относительно другого (например, относительно расточек в корпусе) осуществляется посредством уплотнительных колец круглого сечения, манжет, прессовой посадки или завальцовки, а передача крутящего момента - посредством специальных поводков (см.Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник, М.: Машиностроение, 1986, рис.9,9, 9,18, 9,102 и дра также Голубев Г.А. и др. Контактные уплотнения вращающихся валов. М.: Машиностроение, 1976, с.197, рис.110).Недостатком перечисленных устройств является их сложность и невысокая эксплуатационная надежность. крепления рном колььным зазоьце глухой дрической кольца выьцевые каоны днища ены напроналы. Свои зазоров и герметила с т-ройопорного эксплуата давления среды с внешней стороны вкладыша.Цель изобретенил - устранение указанных недостатков, повышение надежности крепления вкладь,ша и эффективности его герметизации в опорном кольце.Сущность изобретения ззключаетсл в обеспечении надежной герметизации вкладьша в опорном кольце по цилиндрическим поверхностям и в исклочении взаимного перемещения вкладыша в опорном кольце при наличии крутлщего момента и осевой СИЛЫ ПУТЕМ ЭЗПОЛНЕНИЛ СПЕЦИЗЛЬНЫХ ПОЛО- стей между ними твердеющим после сборки веществом.Поставленная цель дастигзетсл тем, что в торцевом уплотнении, включзющем уплотнительное кОльцО таения, состоящее из р кольца и вклздьша, выполненного из знтифрикционного материала, а также средство крепления и герметизации вкладыша в опорном кольце, вкладыш размещен с радиальным зазором в глухой кольцевой проточке опорного кольца, в опорном кольце внутри проточки и на цилиндрических поверхностлх вкладыша выполнены напротив друг друга канавки одна или несколько), В опорном кольце со стороны днища проточек и ва вкладыше выполнены напротив друг друга глухие осевь 1 е каналы (адин илй несколько), Свободные обьемц каналов канавок и зазоров заполнены средством крепления и герметизации из материала с температурой плавления ниже температуры плавления опорно о кольца и вкладыша и выше температуры эксплуатации торцевога уплотнения.Новизна предложенного решения состоит в наличии в опорном кольце глухой кольцеьой пооточки и кольцевцх канавок в теле апарнага кольца са стороны проточки и на цилиндрических поверхностях вкладыша. Сообщенных между собой посредством радиального зазора между ними и расположенных напротив друг друга, з также в наличии глухих осевых каналов в опорном кольце и вкладыше, расположенных напротив друг друга, и в размещении во всех свободных полостях средства крепленил и герметизации в твердом состоянии после сборки).На чертеже изобоажено уплотнительное кольцо трения торцевого уплотнения после сборки, продольный разрез. Оно мокет быть как вращающимся, так и невращзющимся элементом г 1 зры трения торцевого уплотнения и состоит из опорного кольца 1 и вкладыша 2, выполненного из антифрикционного материала или имеющего нз поверхости тения средство Гникения трения и износа (в виде покрытия, антифрикциоииых вставок, выступов и впадин ипр.), В опорном кольце 1 вцполнеиа глухая кольцевая проточка 3 с днищем 4 и стенками 5 (не показана) и 6. Вкладыш 2 вставлен впроточку 3 до упора в днище 4. В опорном кольце 1 и вкладыше 2 выполнены одна или несколько кольцевых канавок, соответственна 7 и 8 так, что они располаженц напротив друг друга,В кольце 1 со стороны днища 4 и ва вкладыше 2 выполнены глухие осевые каналы соответственно 9 и 10, один или несколько, Сборка осуществляется так, что каналы 9 и 10 располагаются напротив друг друга.Вкладыш 2 размещен в проточке с радиальным зазором 11 (или, кроме того, с зазором 12) относительно поверхности проточки 3, Все свободные объемы между опорным кольцом 1 и вкладышем 2, а именно канавки 7 и О, глухие каналы 9 и 10 и радиальныезазоры 11 и 12 заполнены средством 13 крепления и герметизации. Особенностью средства 13 являетсл то, что его температура плавления ниже температуры плавления опорного кольца 1 и вкладыша 2, на вышетемпературы эксплуатации торцевого уплотнения, В качестве средства 13 могут быть использованы известные материалы, удовлетворяющие. указанному требованию посоотношению значений температуры. Так,при температуре эксплуатации до 100 С и при опорном кольце 1 из стали, а вкладыше - из керамики в качестве средства 13 можно использовать термопластичные полимеры, например полиэтилен НД, легкоплавкие металлы, например, олово и дра также аназробные композиции, адгезивы на основе твердеющих смол и т,д.Сборка опорного кольца 1 с.вкладышем 2 трудности ие представляет, В проточке 1размещаат средство 13 и вкладыш 2, нагревают до температуры плавления средства 13, размещают вкладыш в проточке 1 до упора в ее днище 4 так, чтобы осевые каналы 9 и 10 и канавки 7 и 8 оказались соответственно напротив друг друга, при этом средство 13 размещаетсл во всех обьемахканалов 9,10, канавок 7 и 8 и радиальнцх зазоров 11 и 12. После охлаждения до температуры эксплуатации средство 13 становитсл твердым и надежно скрепляет и герметизирует детали.Уплотнение работает следующим образом,В процессе эксплуатации имеет место трение в торцевом уплотнении и возникаютосевые нагрузки, например, вибрационныевоспринимаемые вкладышем 2. Эти нагрузки стремятся переместить вкладыш 2 вопорном кольце 1: крутящий момент (момент трения, приложенный к вкладышу 2) стремится повернуть вкладыш 2 в кольце 1, а осевые нагрузки - сдвинуть их в осевом направлении,В предложенной конструкции указанные нагрузки передаются от вкладыша 2 к кольцу 1 через средство 13 крепления и герметизации, При этом участки средства 13 в зазорах 11 и 12 между канавками 7 и 8 и в самих канавках воспринимают осевые нагрузки и работают на срез, а стержни из затвердевшего средства 13 в расположенных напротив друг друга глухих каналах 9 и 10 воспринимают крутящий момент и также материал работает на срез. Прочность и размеры средства 13 после затвердевания, естественно, должны быть достаточными для надежной работы при эксплуатационных условиях. Герметизация вкладыша 2 в опорном кольце 1 обеспечивается как адгезионными свойствами средства 13, так и конфигурацией места соединения вкладыша 2 в проточке 3 кольца 1, которое представляет собой своеобразный лабиринт с высоким гидравлическим сопротивлением,Таким образом, совокупность указанных признаков является новой, ранее в технических решениях не встречалась и позволяет получить реальный технический эффект, заключающийся в высокой надежности крепления и эффективности герметизации вкладыша 2 в опорном кольце 1 и повышении работоспособности в целом всего торцевого уплотнения.Изготовление устройства технических и 5 технологических сложностей не представляет и может быть осуществлено в условиях любой ремонтной мастерской.Формула изобретения Уплотнительный элемент торцевого уп лотнения, включающий уплотнительноекольцо трения, состоящее из опорного кольца и вкладыша из антифрикционного материала и средства крепления и герметизации .вкладыша в опорном кольце, о т л и ч а ю 15 щ и й с я тем, что, с целью повышениянадежности крепления вкладыша и эффективности его герметизации в опорном кольце, вкладыш размещен с радиальным зазором в выполненной в опорном кольце 20 глухой кольцевой проточке, а на цилиндрической поверхности проточки опорного кольца вкладыша выполнены одна напротив другой кольцевые канавки, причем в опорном кольце со стороны днища проточки и во 25 вкладыше выполнены напротив друг другаглухие осевые каналы, а свободные обьемы канавок, каналов и зазоров заполнены средством крепления и герметизации, выполненным из материала с температурой 30 плавления ниже температуры плавленияопорного кольца и вкладыша.и выше температуры эксплуатации уплотнения.1779860 Составитель Г. ГолубеТехред М.Моргентал Редактор С, Кулакова Корректор М, Ткач изводственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 4425 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5