RU2442049C1

RU2442049C1 - Annular sealing of machine shaft

Info

Publication number: RU2442049C1
Application number: RU2010153863/06A
Authority: RU
Inventors: Николай Митрофанович Панин (RU); Николай Митрофанович Панин; Владимир Федорович Сорокин (RU); Владимир Федорович Сорокин; Валентин Григорьевич Шлапак (RU); Валентин Григорьевич Шлапак; Владислав Викторович Парамонов (RU); Владислав Викторович Парамонов; Станислав Иванович Белогай (RU); Станислав Иванович Белогай
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2012-02-10

Abstract

FIELD: machine-building. ^ SUBSTANCE: invention belongs to the sphere of general machine building primarily for the sealing of machine shafts under a radial load. Annular sealing of machine shafts contains concentrically mounted floating and fixed chases with fastened set of disks having different inside and outside diameters that are set sequentially. Annular sealing has circlips placed in radial spaces between disks and chases. Outside disks in center plane are of trapeziform the biggest base of which is turned to direct axis of sealing and annular bores in outside chase are made in suitable form. ^ EFFECT: increased reliability and efficiency of annular seals. ^ 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к общему машиностроению, преимущественно для уплотнения валов машин, находящихся под радиальной нагрузкой.The invention relates to general engineering, mainly for sealing shafts of machines under radial load.

Известно кольцевое уплотнение валов машин, содержащее неподвижную обойму, набор подвижных и неподвижных колец с разными внутренними и наружными диаметрами, установленными поочередно одно за другим (см. Орлов П.И. Основы конструирования. М.: Машиностроение, 1988, том 1, с.365).A ring seal of machine shafts is known, which contains a stationary clip, a set of movable and fixed rings with different inner and outer diameters, which are installed alternately one after the other (see Orlov PI, Fundamentals of Design. M .: Mechanical Engineering, 1988, vol. 1, p. 365).

К недостаткам данного уплотнения следует отнести малую надежность герметизации уплотняемой полости с жидким маслом.The disadvantages of this seal should be attributed to the low reliability of sealing the cavity being sealed with liquid oil.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является кольцевое уплотнение вала машины, содержащее концентрично установленные подвижную и неподвижную обоймы с закрепленным в них набором дисков с разными внутренними и наружными диаметрами, установленными поочередно одно за другим (см. авт.св. СССР №1822912, кл. F16J 15/00, 1993).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is an annular shaft seal of the machine, containing concentrically mounted movable and fixed clips with a set of disks fixed in them with different internal and external diameters, installed alternately one after the other (see ed. St. USSR No. 1822912, CL F16J 15/00, 1993).

К недостаткам данной конструкции кольцевого уплотнения следует отнести малую эффективность в работе, что связано с возникновением зазоров между боковыми стенками дисков при их относительном осевом перемещении.The disadvantages of this design of the annular seal should be attributed to low efficiency in operation, which is associated with the occurrence of gaps between the side walls of the disks during their relative axial movement.

В соответствии с изложенным техническим результатом изобретения является улучшение эффективности работы уплотнения путем принудительного прижатия дисков в процессе работы друг к другу.In accordance with the stated technical result of the invention is to improve the efficiency of the seal by forcibly pressing the disks during operation to each other.

Указанный технический результат достигается тем, что кольцевое уплотнение вала машины, содержащее концентрично установленные подвижную и неподвижную обоймы с закрепленным в них набором дисков с разными внутренними и наружными диаметрами, установленными поочередно одно за другим, согласно изобретению уплотнение снабжено пружинными разрезными кольцами, размещенными в радиальных зазорах между дисками и обоймами, при этом наружные диски в диаметральной плоскости имеют форму трапеции, большее основание которой обращено в сторону продольной оси уплотнения, а кольцевые расточки в наружной обойме под них выполнены ответной формы.The specified technical result is achieved in that the ring shaft seal of the machine, containing concentrically mounted movable and fixed clips with a set of discs with different internal and external diameters fixed in them, installed one after the other, according to the invention, the seal is equipped with spring split rings placed in radial clearances between the disks and clips, while the outer disks in the diametrical plane have the shape of a trapezoid, the larger base of which is turned towards the longitudinal the main axis of the seal, and the annular bores in the outer cage under them are made reciprocal.

Достижению указанного технического результат способствует также и то, что:The achievement of the technical result also contributes to the fact that:

- боковые поверхности дисков покрыты антифрикционным материалом;- the side surfaces of the discs are coated with antifriction material;

- концевые участки пружинных разрезных колец имеют ступенчатую форму и установлены с перекрытием друг друга.- the end sections of the spring split rings have a stepped shape and are installed overlapping each other.

Изобретение поясняется чертежом, на котором на фиг.1 изображен общий вид уплотнения в продольном разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.The invention is illustrated in the drawing, in which figure 1 shows a General view of the seal in longitudinal section; figure 2 is a section aa in figure 1.

Предложенное кольцевое уплотнение включает концентрично установленные подвижную 1 и неподвижную 2 обоймы с закрепленным в них набором дисков 3 и 4. Диски 3 и 4 выполнены с разными внутренними и наружными диаметрами и установлены поочередно одно за другим. Уплотнение снабжено пружинными разрезными кольцами 5 и 6, размещенными в радиальных зазорах между соответствующими дисками 3 и 4 и обоймами 1 и 2. При этом наружные диски 3 в диаметральной плоскости имеют форму преимущественно прямоугольной трапеции, большее основание которой обращено в сторону продольной оси уплотнения, а кольцевые расточки в наружной обойме 1 под них выполнены ответной формы. У наружных дисков 3 наклонные поверхности 7 и ответные им поверхности 8 выполнены таким образом, что они пересекаются со стороны наружной поверхности обоймы 1 и образуют острый угол - α с продольной осью уплотнения. Концевые участки 9 и 10 контактирующих с дисками 3 пружинных разрезных колец 6 имеют ступенчатую форму и установлены с перекрытием друг друга и с зазором 11 между ступенчатыми поверхностями 9 и 10. Пружинные разрезные кольца 5 выполнены аналогично.The proposed ring seal includes concentrically mounted movable 1 and fixed 2 clips with a set of disks 3 and 4 fixed in them. Disks 3 and 4 are made with different inner and outer diameters and are installed one after the other. The seal is equipped with split spring rings 5 and 6 located in the radial gaps between the respective disks 3 and 4 and the clips 1 and 2. In this case, the outer disks 3 in the diametrical plane have the shape of a predominantly rectangular trapezoid, the larger base of which faces the longitudinal axis of the seal, and ring bores in the outer casing 1 under them are made reciprocal. At the outer disks 3, the inclined surfaces 7 and the surfaces 8 corresponding to them are made in such a way that they intersect on the side of the outer surface of the cage 1 and form an acute angle α with the longitudinal axis of the seal. The end sections 9 and 10 of the spring split rings 6 in contact with the disks 3 are stepped in shape and are installed overlapping each other and with a gap 11 between the stepped surfaces 9 and 10. The spring split rings 5 are made similarly.

Принцип работы уплотнения заключается в следующем. Под действием радиальной нагрузки, действующей на обоймы 1 или 2, наружные диски 3 своими наклонными поверхностями 7 входят в плотный контакт с ответными наклонными поверхностями 8 обоймы 1 и создают усилие, направленное вдоль оси уплотнения. Это усилие обеспечивает постоянный контакт боковых поверхностей наружных 3 и внутреннего 4 дисков, препятствуя возникновению зазоров между ними. Это гарантирует надежную герметизацию уплотняемой полости даже при значительном износе обоймы 1, чему способствует также и наличие зазоров 11 между концевыми ступенчатыми участками 9 и 10. Использование антифрикционного покрытия позволяет снизить крутящий момент, передаваемый от наружных дисков 3 на внутренний диск 4 и тем самым уменьшить вероятность нарушения соединения дисков 3 и 4 с обоймами 1 и 2.The principle of operation of the seal is as follows. Under the action of the radial load acting on the cages 1 or 2, the outer disks 3 by their inclined surfaces 7 come into tight contact with the reciprocal inclined surfaces 8 of the cage 1 and create a force directed along the axis of the seal. This force provides constant contact of the side surfaces of the outer 3 and inner 4 discs, preventing the occurrence of gaps between them. This ensures reliable sealing of the sealed cavity even with significant wear of the holder 1, which also contributes to the presence of gaps 11 between the end stepped sections 9 and 10. The use of antifriction coating allows to reduce the torque transmitted from the outer disks 3 to the inner disk 4 and thereby reduce the likelihood disruption in the connection of discs 3 and 4 with clips 1 and 2.

Предложенная конструкция уплотнения может использоваться как самостоятельное устройство, так и в составе уплотнительных комплексов. Использование его позволит повысить надежность и эффективность кольцевых уплотнений, особенно при наличии радиальных нагрузок.The proposed seal design can be used both as an independent device and as a part of sealing complexes. Using it will improve the reliability and efficiency of O-rings, especially in the presence of radial loads.

Claims

1. An annular shaft seal of the machine, containing concentrically mounted movable and fixed cages with a set of disks fixed therein with different inner and outer diameters, installed one after the other, characterized in that it is equipped with spring split rings placed in radial clearances between the disks and cages, while the outer disks in the diametrical plane have the shape of a trapezoid, the larger base of which is turned towards the longitudinal axis of the seal, and the annular bores in the outer cage under them are executed reciprocal forms.

2. An annular shaft seal of a machine according to claim 1, characterized in that the side surfaces of the disks are coated with antifriction material.

3. The annular shaft seal of the machine according to claim 1, characterized in that the end sections of the spring split rings have a stepped shape and are installed overlapping each other.