Уплотнение манжетного типа

(22) Заявлено 04,07.79 (21) 2789604/25-08с присоединением заявки Ле(51)М, Кл, Р 16 Х 15/32 Геоударотаеииый комитет СССР ао делам изобретений и открытийсМ ф. В. Спввутин и Е. Г. МясковскийВсесоюзный научно-исследовательский инстит 1 ут природных газов (ВНИИГАЗ)(54) УПЛОТНЕНИЕ МАИЖЕТНОГО ТИПА 3Изобретение относится к уппотнитель ной технике, в частности к уплотнениямманжетного типа для .узлов вращательного и возвратно-поступательного движения.Известны уплотнения манжетного типа, в которых одна из губок манжеты ус;- тановлена на валу, а другая взаимодействует с неподвижной торцовой поверхностьк 1 корпуса. Такие манжетные уплотнения просты в сборке и в эксплуата 1 О пии и допускают значительное радиапьное биение ипи нецентричность вана, благодаря переносу трущейся поверхности с вала на торцовую поверхность корпуса 11.1Однако эти уплотнения имеют значительный износ трущейся торцовой поверхности, в связи с большой скоростью трения иэ-за удаленности торцовой поверхности от оси вращения. Кроме того, такие мвнжетные уплотнения требуют повышенной точности при их изготовлении ипи же применения упруго-эластичных (например резиновых ) материалов, что ограничивает диапазон их при-.менения,цепь изобретения - повышение долговечности, удешевление изготовленияи расширение диапазона применения.Поставленная цель достигается засчет того, что радиальная губка манжеты установлена относительно ответной поверхности вала с возможностьюосевого и вращательного перемещения,в ее рабочая часть выполнена из материала с пределом текучести меньше и пределом прочности больше, чем величинаперепада давления, действующего наманжету. Торцовая губка манжеты выполнена из материала с пределом упругости меньше, а пределом текучестибольше, чем первпад давления, действующий на манжету. Промежуточныйэлемент манжеты выполнен с пределомурпугости больше величины перепададавления, действующего на манжету.В ряде случаев, в зависимости от конкретных эксплуатационных требований3 832190 фпромежуточный элемент целесообразновыполнить армированным.Кроме того, с целью повышения надежности отслеживания биения уплотняемыхповерхностей вала и неподвижной корпусной детали при одновременном обеспечении своевременного автоматического вывода манжеты из эксплуатации приее определенном износе, между торцовой губкой и промежуточным элементоми /или между промежуточным элементоми радиальной губкой манжеты выполнецена ослабляющая сечение кольцевая капавка, а для повышения надежности уплотйения при применении в узлах вращательного движения, радиальная губка манжеты може быть выполнена конической,взаимодействующей с конической поверхностЬю ответной детали.На фиг. 1 приведен простейший вариантпредлагаемого .изобретения, на фиг. 2 -вариант с жесткой манжетой, снабженнойсменными вкладышами, на фиг 3 - то же,с гофрированным промежуточным элементом,на фиг. 4 - то же, с ослабляю 25щей сечение манжеты кольцевой канавкой, на фиг. 5 - то же с армированнымпромежуточным элементом и двумя ослабляющими канавками по обе стороны отнего, на фиг. 6 - то же, с коническимирабочими поверхностями вала и вкладыша радиальной губки.Уплотнение состоит из взаимодействующей с неподвижной корпусной деталью1 торцовой губки 2 и установленной навалу 3 с минимальным зазором радиальной губки 4. Торцовая и радиальная губки соединены промежуточным элементом 5, Манжета выполнена из материала с пределомтекучести меньше, а пределом прочностибольше, чем перепад давления, действующий на манжету. )1 ля предотвраще;ния значительного отхода торцовой губки от детали 1 установлен фиксирующийэлемент 6,По второму варианту (фиг. 2) манжета может быть выполнена из жесткогоупругого материала и снабжена вкладышами 7 и 8 в торцовой и в радиальной губках, В этом случае вкладыш 7 выпол нен из материала с пределом упругостименьше, а пределом текучести больше,а вкладыш 8 выполнен из материала спределом текучести меньше, а пределомпрочности больше, чем величина перепада давления, действующего на манжету,В теле манжеты выполняются каналы 9 для передачи давления уплотняемой жидкости на эти вкладьпии че"рез выполненные в последних кольцевые полости 10.По другому варианту (фиг. 3) промежуточный элемент выполнен гофрированным с гофрами 11. Еще один вариант(фиг. 4) предусматривает выполнениепромежуточного элемента с ослабляющейсечение канавкой 12. При наличии необ ходимости в жестком промежуточномэлементе его выполняют с армирующимэлементом 13 (фиг. 5.)При необходимости использованияжестких антифрикционных материаловдля трущихся вкладышей манжеты, радиаВльный вкладыш выполняется с конической рабочей поверхностью 14, контактирующей с ответной конической поверхностью вала (фиг. 6).20 Уплотнение работает следующим образом. Под действием давления уплотняемойсреды губки манжеты прижимаются к ответным поверхностям взаимодействующихс ними деталей. При этом проскальзывание губок происходит относительно обеихвзаимодействующих с ними поверхностей,благодаря чему манжета становится "свободно плаваюцей", Это псзволяет одновременно повысить долговечность (засчет двухкратного снижения скоростискольжения каждой из губок манжетыпо отношению к соответствующей поверхности трения), удешевить изготовление"(за счет снижения требований к точностиФизготовления) и расширить фдиапазонприменения на область стояночных иаварийнорезервных уплотнений,40Благодаря томучто рабочая частьрадиальной гучки выполнена из материала с пределом текучести меньше, апределом прочности больше, чем величинаперепада давления, действующего на ман-.- жету, - постоянно происходит некотораяпередеформация материала губки ( собеспечением оптимального ее . прижатия и компенсацией износа) без 50ее разрушения.Благодаря тому, что рабочая частьторцовой губки выполнена из материала с пределом упругости меньше, апределом текучести больше, чем давлениеуплотняемой среды, обеспечивается работа торцовой губки в пределах упругой деформации материала ее рабс.чей части, что обеспечивает плотно-упругий контакт в паре трения.5 8321В случае применения предлагаемого: уплотнения в условиях, когда может исчезнуть избыточное давление уплотняемой среды, для обеспечения гарантированного контакта в парах трения могут быть дополнительно установлены элементы поджатия губок, а также использованы для этой цепи упругие свойства материала манжеты,. упертой в соответствующие упоры вала и/или корпусной детали.Формула изобретения 1. Уплотнение манжетного типа с плава ющей относительно корпуса манжетой, преимущественно Ь - образного сечения, имеющей радиальную и торцовую губки, соединенные между собой промежуточным элементом и контактирующие с ответными поверхностями вала и корпуса, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью . повышения долговечности и удешевления изготовления при одновременном расширении диапазона применения, радиальная губка установлена относительно ответной поверхности вала с воэможностью осевого и вращательного перемещения, а ее ,рабочая часть выполнена из материала с пределом текучести меньше и пределом прочности больше, чем величина перепада давления, действующего на манжетуэ2. Уплотнение по и. 1, о т л и ч а. - ю щ е е с я тем, что с цепью расшире-. ния диапазона применения, рабочая часть 00 6торцовой губки манжеты выполнена изматериала с пределом упругости меньше и пределом текучести больше, чемвеличина перепала давления, действующего на манжету.3. Уплотнение по пп.1 и 2, о т л ич. а ю щ е е с я тем, что промежуточныйэлемент манжеты выполнен иэ материалвс пределом упругости больше величиныперепада давления, действующего наманжету.4, Уплотнение по пп. 1-3, о т и и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цел;ю повышения надежности отслеживанияпри одновременном обеспечении своевременного автоматического вывода манжеты из эксплуатации при ее определенномизносе, между торцовой губкой и промежуточным элементом и/или между промежуточным элементом и радиальной губкой выполнена ослабляющая сечение кольцевая канавка.5. Уплотнение по пп. 1-4, о т л и ч .а .ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона применения при использовании в узлах вращательного движения,рабочая поверхность радиальной губкивыполнена конической и взаимодействует с выполненной также коническойповерхностью ответной детали.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Голубев Г. А. и др. Контактныеуплотнения вращающихся валов. М.,Машиностроение", 1976, с. 99.Составитель Г. Бутокто В. Е емеева Тех ед А.Бабинец р ктор О. Билак Заказ 34 5 иал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5/44ВНИИПИ Госупо де113035,раж 1006 Подписнственного комитета СССРизобретений и открытийква, Ж, Раушская наб.,