RU1779860C - Уплотнительный элемент торцевого уплотнени - Google Patents

Abstract

Использование: дл  герметизации деталей машины. Сущность изобретени : уплот- нительное кольцо трени  состоит из опорного кольца и вкладыша из антифрикционного материала и средства креплени  и герметизации вкладыша в опорном кольце . Вкладыш размещен с радиальным зазором в выполненной а опорном кольце глухой кольцевой проточки. На цилиндрической поверхности проточки опорного кольца выполнены напротив друг друга кольцевые канавки . В опорном кольце со стороны днища проточки и во вкладыше выполнены напротив друг друга глухие осевые каналы. Свободные объемы канавок, каналов и зазоров заполнены средством креплени  и герметизации , выполненном из материала с т-рой плавлени  ниже т-ры плавлени  опорного кольца и вкладыша и выше т-ры эксплуатации уплотнени .1 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к технике герметизации деталей машин, в частности к торцевым уплотнени м валов.

Известны уплотнительные кольца, в которых герметизаци  одного кольца относительно другого (например, относительно расточек в корпусе) осуществл етс  посредством уплотнительных колец круглого сечени , манжет, прессовой посадки или завальцовки, а передача крут щего момента - посредством специальных поводков (см.Уплотнени  и уплотнительна  техника. Справочник, М.: Машиностроение, 1986, рис.9.9, 9.18, 9.102 и др., а также Голубев Г.А. и др. Контактные уплотнени  вращающихс  валов. М.: Машиностроение, 1976, с.197, рис.110).

Недостатком перечисленных устройств  вл етс  их сложность и невысока  эксплуатационна  надежность.

Известно торцевое уплотнение (авт.св. СССР № 1204849, кл. F 16 J 15/34, 1984), включающее уплотнительные кольца трени , состо щие 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 уплотнител  использован термопластичный материал, а проточки заполнены уплотнителем под давлением. Указанное устройство имеет недостаток, заключающийс  в невысокой надежности креплени  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

СЖЯСЯ.&

xf

Ssr.

давлени  среды с внешней сторони вкладыша .

Цель изобретени  - устранение указанных недостатков, повышение надежности креплени  вкладыша и эффективности его герметизации в опорном кольце.

Сущность изобретени  заключаетс  в обеспечении надежной герметизации вкладыша в опорном кольце по цилиндрическим поверхност м и в исключении взаимного перемещени  вкладыша в опорном кольце при наличии крут щего момента и осевой силы путем заполнени  специальных полостей между ними твердеющим после сборки веществом.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в торцевом уплотнении, включающем уп- лотнительное кольцо трени , состо щее из опорного кольца и вкладыша, выполненного из антифрикционного материала, а средство креплени  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 поверхност х вкладыша выполнены напротив друг друга канавки (одна или несколько). В опорном кольце со стороны днища проточек и во вкладыше выполнены напротив друг друга глухие осевые каналы (один или несколько). Свободные объемы каналов канавок и зазоров заполнены средством креплени  и герметизации из материала с температурой плавлени  ниже температуры плавлени  опорного кольца и вкладыша и выше температуры эксплуатации торцевого уплотнени .

Новизна предложенного решени  состоит в наличии в опорном кольце глухой кольцевой проточки и кольцевых канавок в теле опорного кольца со стороны проточки и на цилиндрических поверхност х вкладыша , сообщенных между собой посредством радиального зазора между ними и расположенных напротив друг друга, а также в наличии глухих осевых каналов в опорном кольце и вкладыше, расположенных напротив друг друга, и в размещении во всех свободных полост х средства креплени  и герметизации в твердом состо нии (после сборки).

На чертеже изображено уплотнитель- ное кольцо трени  торцевого уплотнени  после сборки, продольный разрез. Оно может быть как вращающимс , так и невращающимс  элементом пары трени  торцерого уплотнени  и состоит из опорного кольца 1 и вкладыша 2, выполненного из антифрикционного материала или имеющего на поверхности трони  средство снижени 

трени  и износа (в виде покрыти , антифрикционных вставок, выступов и впадин и пр.). В опорном кольце 1 выполнена глуха  кольцева  проточка 3 с днищем 4 и стенками

5 (не показана) и 6. Вкладыш 2 вставлен в проточку 3 до упора в днище А. В опорном кольце 1 и вкладыше 2 выполнены одна или несколько кольцевых канавок, соответственно 7 и 8 так. что они расположены напро0 тив друг друга.

В кольце 1 со стороны днища 4 и во вкладыше 2 выполнены глухие осевые каналы соответственно 9 и 10, один или несколько , Сборка осуществл етс  так, что каналы

5 9-и 10 располагаютс  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

0 кольцом 1 и вкладышем 2, а именно канавки 7 и 8, глухие каналы 9 и 10 и радиальные зазоры 11 и 12 заполнены средством 13 креплени  и герметизации. Особенностью средства 13  вл етс  то, что его температу5 ра плавлени  ниже температуры плавлени  опорного кольца 1 и вкладыша 2, но выше температуры эксплуатации торцевого уплотнени . В качестве средства 13 могут быть использованы известные материалы, удов0 летвор ющие указанному требованию по соотношению 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

5 использовать термопластичные полимеры, например полиэтилен НД, легкоплавкие металлы , например, олово и др., а также анаэробные композиции, адгезивы на основе твердеющих смол и т.д.

0 Сборка опорного кольца 1 с.вкладышем 2 трудности не представл ет. В проточке 1 размещают средство 13 и вкладыш 2, нагревают до температуры плавлени  средства 13, размещают вкладыш в проточке 1 до

5 упора в ее днище4так, чтобы осевые каналы 9 и 10 и канавки 7 и 8 оказались соответственно напротив друг друга, при этом средство 13 размещаетс  во всех обьемах каналов 9,10, канавок 7 и 8 и радиальных

0 зазоров 11 и 12. После охлаждени  до температуры эксплуатации средство 13 становитс  твердым и надежно скрепл ет и герметизирует детали.

Уплотнение работает следующим обра5 зом.

В процессе эксплуатации имеет место трение в торцевом уплотнении и возникают осевые нагрузки, например, вибрационные, воспринимаемые вкладышем 2. Эти нагрузки стрем тс  переместить вкладыш 2 в

опорном кольце 1: крут щий момент (момент трени , приложенный к вкладышу 2) стремитс  повернуть вкладыш 2 в кольце 1, а осевые нагрузки - сдвинуть их в осевом направлении.

В предложенной конструкции указанные нагрузки передаютс  от вкладыша 2 к кольцу 1 через средство 13 креплени  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 крут щий момент и также материал работает на срез. Прочность и размеры средства 13 после затвердевани , естественно, ДОЛЖНУ быть достаточными дл  надежной работы при эксплуатационных услови х. Герметизаци  вкладыша 2 в опорном кольце 1 обеспечиваетс  как адгезионными свойствами средства 13, так и конфигурацией места соединени  вкладыша 2 в проточке 3 кольца 1. которое представл ет собой своеобразный лабиринт с высоким гидравлическим сопротивлением.

Таким образом, совокупность указанных признаков  вл етс  новой, ранее в технических решени х не встречалась и позвол ет получить реальный технический эффект, заключающийс  в высокой надежности креплени  и эффективности герметизации вкладыша 2 в опорном кольце 1 и повышении работоспособности в целом всего торцевого уплотнени .

Изготовление устройства технических и технологических сложностей не представл ет и может быть осуществлено в услови х любой ремонтной мастерской.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Уплотнительный элемент торцевого уплотнени , включающий уплотнительное кольцо трени , состо щее из опорного кольца и вкладыша из антифрикционного материала и средства креплени  и герметизации вкладыша в опорном кольце, отличаю-- щ и и с   тем, что, с целью повышени  надежности креплени  вкладыша и эффективности его герметизации в опорном кольце , вкладыш размещен с радиальным зазором в выполненной в опорном кольце 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 вкладыше выполнены напротив друг друга глухие осевые каналы, а свободные объемы канавок, каналов и зазоров заполнены средством креплени  и герметизации, выполненным из материала с температурой плавлени  ниже температуры плавлени  опорного кольца и вкладышами выше температуры эксплуатации уплотнени .

   /О

   4

   1779860

   7 /J /7