RU2812522C1 - Уплотнение вала и уплотнительное кольцо для его реализации (варианты) - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения цилиндрических вращающихся поверхностей. Уплотнение вала состоит из уплотнительного кольца, установленного в канавке корпуса. Уплотнительное кольцо представляет собой упругое полимерное кольцо с плоскими торцевыми поверхностями. На внешней цилиндрической поверхности кольца выполнен цилиндрический выступ. На внутренней поверхности кольца выполнен выступ с гидродинамической уплотняющей поверхностью, один из торцов которого выполнен плоским и совпадающим с торцевой поверхностью кольца, а другой торец выполнен волнообразным и имеющим скругление с гидродинамической уплотняющей поверхностью. Диаметр гидродинамической уплотняющей поверхности равен диаметру вала, при этом уплотнительное кольцо прижимается к валу за счет того, что диаметр канавки меньше диаметра цилиндрического выступа на внешней цилиндрической поверхности уплотнительного кольца. Высота волны волнообразного торца уплотнительного кольца выполнена в диапазоне от 1 до 2 мм, длина волны волнообразного торца выполнена в диапазоне от 10 до 30 мм, при этом значение длины окружности гидродинамической уплотняющей поверхности кратно значению длины волны, а количество волн составляет не менее 2. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности работы уплотнения вала, в увеличении ресурса и обеспечении герметичности в течение всего срока службы. 6 н. и 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения цилиндрических вращающихся поверхностей.

Известно роторное уплотнение компрессионного типа с гидродинамической смазкой, которое подходит для удержания смазки и защиты от воздействия окружающей среды. В частности, геометрия уплотнения обеспечивает ограничение гидродинамического уплотнения таким образом, чтобы предотвратить износ, вызванный перекосом, и обеспечивает достаточное пространство внутри сальника для компенсации теплового расширения. Уплотнение допускает большие отклонения коэффициента теплового расширения уплотнительного материала при изготовлении, обеспечивает относительно жесткий эффект встроенной пружины для минимизации вызванного давлением перемещения уплотнения внутри сальника, а также поддерживает давление межфазного контакта на границе динамического уплотнения в оптимальном диапазоне для эффективной гидродинамической смазки и защиты окружающей среды (по патенту US6315302, кл. F16J 15/32, опубл. 13.11.2001).

Известно композитное динамическое уплотнение, подходящее для использования в условиях высокой температуры, которое уплотнение включает в себя упругий кольцеобразный уплотнительный корпус, имеющий первый слой, образованный из первого упругого уплотнительного материала, и второй слой, образованный из второго упругого уплотнительного материала. Первый и второй слои предпочтительно формуют и отверждают вместе одновременно и химически сшивают друг с другом. Первый эластичный уплотнительный материал выбран за его износостойкие динамические свойства, а второй эластичный уплотнительный материал выбран за его свойства, устойчивые к сжатию. Предпочтительно, первым эластичным уплотнительным материалом является сополимер тетрафторэтилена и пропилена, а вторым эластичным уплотнительным материалом является фторуглеродный каучук (по патенту US8075000, кл. F17J 15/32, опубл. 13.12.2011).

Известные аналоги имеют схожую конструкцию. В патентах нет данных о геометрических параметрах динамических уплотнительных поверхности и кромки, которые напрямую влияют на характеристики и работоспособность уплотнения.

Наиболее близким техническим решением является гидродинамически смазываемое уплотнение, выполненное в виде круглого корпуса со статической уплотнительной поверхностью и динамической уплотнительной кромкой, выступающей из корпуса и имеющей динамическую уплотнительную поверхность, негидродинамическую кромку и некруглую наклонную кромку с боковым углом. Боковой угол и динамическая уплотнительная поверхность имеют теоретическое пересечение, расположенное от негидродинамической кромки на переменном расстоянии, имеющем минимальный размер не менее 1/16 дюйма и максимальный размер. Корпус круглого уплотнения определяет теоретическую центральную линию, и при просмотре в продольном поперечном сечении, взятом вдоль теоретической центральной линии, показана гидродинамическая входная кривая, которая совмещает теоретическое пересечение между боковым углом и динамической поверхностью уплотнения. Эта гидродинамическая входная кривая проходит по касательной к поверхности динамического уплотнения в месте касания и имеет степень искривления, меньшую, чем степень искривления радиуса ⅛ дюйма. Число волн динамической уплотняющей поверхности меньшее, чем округленный результат длины её окружности деленной на 1,1 дюйма. По варианту исполнения радиус кривизны динамической уплотнительной кромки не превышает 5/32 дюйма (по патенту US6382634, кл. F16J 15/32, опубл. 07.05.2002).

Недостатком данной конструкции является то, что динамическая уплотнительная поверхность имеет минимальный размер не менее 1/16 дюйма (≈1,6 мм), предпочтительным в описании указан интервал от 0,09 до 0,12 дюйма (от 2,29 до 3,05 мм), а максимальный размер задан как отношение к минимальному размеру, которое должно быть меньше 1,8 и предпочтительно меньше 1,67. Указанные интервалы подразумевают выполнение уплотнений как с очень большой разницей размеров (при большом значении минимального размера уплотнительной поверхности и соотношении с максимальным - 1,8), так и выполнение уплотнительной поверхности с прямой кромкой (при соотношении размеров 1, которое укладывается в указанные значения). Тогда как для получения надежного уплотнения необходимо обеспечить гидродинамическое расклинивание смазочной пленки между уплотнением и вращающейся поверхностью. Также из формулы и описания известного решения следует, что количество волн для валов диаметром менее 17 мм будет равно одному, что не обеспечит гидродинамическое расклинивание смазочной пленки. А для валов диаметром менее 9 мм применение таких уплотнений невозможно.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении эффективности работы уплотнения вала, заключающего в увеличении ресурса и обеспечении герметичности в течение всего срока службы.

Указанный технический результат достигается тем, что уплотнение вала состоит из уплотнительного кольца, установленного в канавке корпуса и представляющего собой упругое полимерное кольцо с плоскими торцевыми поверхностями, на внешней цилиндрической поверхности кольца выполнен цилиндрический выступ, на внутренней поверхности кольца выполнен выступ с гидродинамической уплотняющей поверхностью, один из торцов которого выполнен плоским и совпадающим с торцевой поверхностью кольца, а другой торец выполнен волнообразным с чередованием вершин и впадин и имеющим скругление с гидродинамической уплотняющей поверхностью, контактирующей с валом, и отличается тем, что диаметр гидродинамической уплотняющей поверхности равен диаметру вала, при этом уплотнительное кольцо прижимается к валу за счет того, что диаметр канавки меньше диаметра цилиндрического выступа на внешней цилиндрической поверхности уплотнительного кольца, при этом высота волны волнообразного торца уплотнительного кольца выполнена в диапазоне от 1 до 2 мм, длина волны волнообразного торца выполнена в диапазоне от 10 до 30 мм, при этом значение длины окружности гидродинамической уплотняющей поверхности кратно значению длины волны, а количество волн составляет не менее 2.

Также технический результат достигается тем, что уплотнение вала, состоит из уплотнительного кольца, установленного в канавке корпуса и представляющего собой упругое полимерное кольцо с плоскими торцевыми поверхностями, на внешней цилиндрической поверхности кольца выполнен цилиндрический выступ, на внутренней поверхности кольца выполнен выступ с гидродинамической уплотняющей поверхностью, контактирующей с валом, один из торцов выступа выполнен плоским и совпадающим с торцевой поверхностью кольца, а другой торец выполнен волнообразным с чередованием вершин и впадин, и отличается тем, что волнообразный торец образован винтовыми поверхностями, равномерно распределенными по окружности.

Также технический результат достигается тем, что уплотнение вала, состоит из уплотнительного кольца, установленного в канавке корпуса и представляющего собой упругое полимерное кольцо, на одном торце которого выполнена канавка, в которой установлена меандровая пружина, внутренняя часть кольца контактирует с валом и выполнена из пластика, а внешняя часть кольца выполнена из эластомера, и отличается тем, что на внутренней поверхности кольца выполнены равномерно распределенные по окружности углубления в виде наклонных секторов, выходящие на торец, противоположенный от канавки.

Предпочтительное сжатие уплотнительного кольца обеспечивается в диапазоне от 5 до 11%.

Уплотнение вала реализуется с помощью уплотнительного кольца, которое представляет собой упругое полимерное кольцо с плоскими торцевыми поверхностями, на внешней цилиндрической поверхности кольца выполнен цилиндрический выступ, на внутренней поверхности кольца выполнен выступ с гидродинамической уплотняющей поверхностью, один из торцов которого выполнен плоским и совпадающим с торцевой поверхностью кольца, а другой торец выполнен волнообразным с чередованием вершин и впадин и имеющим скругление с гидродинамической уплотняющей поверхностью, и отличается тем, что высота волны волнообразного торца выполнена в диапазоне от 1 до 2 мм, длина волны волнообразного торца выполнена в диапазоне от 10 до 30 мм, при этом значение длины окружности гидродинамической уплотняющей поверхности кратно значению длины волны, а количество волн составляет не менее 2.

Кроме того, количество волн может определяться уравнением:

y=0,5H ⋅ cos(2n ⋅ x / d), где

Н - высота волны;

n - количество волн;

d - диаметр гидродинамической уплотняющей поверхности.

Кроме того, радиус скругления впадин волнообразного торца может быть больше радиуса скругления его вершин в 2 - 50 раз.

Кроме того, высота волны волнообразного торца может плавно уменьшатся в радиальном направлении от гидродинамической уплотняющей поверхности.

Кроме того, радиус скругления вершин волнообразного торца может быть больше радиуса скругления его впадин в 2 - 50 раз, а на гидродинамической уплотняющей поверхности напротив вершин волнообразного торца выполнены углубления в форме треугольника, одна из вершин которого заходит на скругление волнообразного торца с гидродинамической уплотняющей поверхностью, при этом кромки углубления имеют скругления с гидродинамической уплотняющей поверхностью.

Кроме того, радиус скругления вершин волнообразного торца больше радиуса скругления его впадин в 2 - 50 раз, а на гидродинамической уплотняющей поверхности напротив каждой 2 - 5 вершины волнообразного торца выполнены углубления в форме треугольника, одна из вершин которого заходит на скругление волнообразного торца с гидродинамической уплотняющей поверхностью, при этом кромки углубления имеют скругления с гидродинамической уплотняющей поверхностью.

Кроме того, внутренняя часть кольца может быть выполнена из материала с большей твердостью, чем внешняя часть кольца.

Также уплотнение вала реализуется с помощью уплотнительного кольца, которое представляет собой упругое полимерное кольцо с плоскими торцевыми поверхностями, на внешней цилиндрической поверхности кольца выполнен цилиндрический выступ, на внутренней поверхности кольца выполнен выступ с гидродинамической уплотняющей поверхностью, один из торцов которого выполнен плоским и совпадающим с торцевой поверхностью кольца, а другой торец выполнен волнообразным с чередованием вершин и впадин, и отличается тем, что волнообразный торец образован винтовыми поверхностями, равномерно распределенными по окружности.

Также уплотнение вала реализуется с помощью уплотнительного кольца, которое представляет собой упругое полимерное кольцо, на одном торце которого выполнена канавка, в которой установлена меандровая пружина, внутренняя часть кольца выполнена из пластика, а внешняя часть кольца - из эластомера, и отличается тем, что на внутренней поверхности кольца выполнены равномерно распределенные по окружности углубления в виде наклонных секторов, выходящие на торец противоположенный от канавки.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими чертежами:

Фиг. 1 - уплотнительное кольцо, аксонометрия;

Фиг. 2 - уплотнительное кольцо, продольный разрез;

Фиг. 3 - уплотнительное кольцо, развертка;

Фиг. 4 - уплотнительное кольцо из материалов с разной твердостью, продольный разрез;

Фиг. 5 - уплотнительное кольцо с широким профилем, аксонометрия;

Фиг. 6 - уплотнительное кольцо с аксиально-постоянным профилем, развертка;

Фиг. 7 - кольца с профилем, обеспечивающим улучшенную смазку, аксонометрия;

Фиг. 8 - кольцо с профилем, обеспечивающим повышенную герметичность, аксонометрия;

Фиг. 9 - подпружиненное кольцо, продольный разрез;

Фиг. 10 - подпружиненное кольцо, аксонометрия;

Фиг. 11 - уплотнение вала.

Уплотнение вала реализуется с помощью уплотнительного кольца (фиг. 1), которое представляет собой упругое полимерное кольцо 1 с плоскими торцевыми поверхностями 2 и 3. На внешней поверхности 4 кольца 1 выполнен цилиндрический выступ 5. На внутренней поверхности кольца 1 выполнен выступ 6 с гидродинамической уплотняющей поверхностью 7. Торец 8 (фиг. 2) выступа 6 выполнен плоским и совпадающим с торцевой поверхностью 3 кольца 1. Другой торец 9 выступа 6 выполнен волнообразным и имеющим скругление 10 с гидродинамической уплотняющей поверхностью 7, а также вершины 11 и впадины 12.

Высота волны Н (фиг. 3) волнообразного торца 9 выполнена в диапазоне от 1 до 2 мм. Длина волны L волнообразного торца 9 выполнена в диапазоне от 10 до 30 мм, при этом значение πd (d - диаметр гидродинамической уплотняющей поверхности) длины окружности гидродинамической уплотняющей поверхности 7 кратно значению длины волны L, а количество волн n составляет не менее 2. Количество волн определяется уравнением: y=0,5H ⋅ cos(2n ⋅ x / d).

Внутренняя часть 13 (фиг. 4) кольца 1 может быть выполнена из материала с большей твердостью, чем внешняя часть 14. Это позволяет повысить износостойкость гидродинамической поверхности 7, контактирующей с уплотняемым валом.

На фиг. 5 показано кольцо с широким профилем, у которого радиус скругления r₁ впадин 12 волнообразного торца 9 больше радиуса скругления R₁ его вершин 11 в 2 - 50 раз. Такая геометрия профиля обеспечивает увеличение срока службы при применении смазочных материалов под давлением, а также обеспечивает повышенную абразиво- и износостойкость.

На фиг. 6 показано кольцо с аксиально-постоянным профилем, у которого высота волны волнообразного торца 9 может плавно уменьшатся от Н₁ до Н₂ в радиальном направлении от гидродинамической уплотняющей поверхности 7. Такой профиль обеспечивает сопротивление попаданию абразива при работе без давления и при низких уровнях обратного давления. Также применим для удержания смазочных материалов под давлением до 5 МПа.

На фиг. 7 показана конструкция кольца с профилем, обеспечивающим улучшенную смазку. Этот профиль имеет радиус скругления R₂ вершин волнообразного торца больше радиуса скругления r₂ его впадин 12 в 2 - 50 раз. На гидродинамической уплотняющей поверхности 7 напротив вершин 11 волнообразного торца 9 выполнены углубления 13 в форме треугольника. Вершина 14 углубления 13 заходит на скругление 10 волнообразного торца 9 с гидродинамической уплотняющей поверхностью 7. Кромки углубления 13 имеют скругления 15 с гидродинамической уплотняющей поверхностью 7. Гидродинамическая волновая геометрия данного профиля обеспечивает улучшенную смазку, что особенно важно при использовании смазочных материалов с низкой вязкостью, высоких температурах, плохих условиях теплопередачи или высоких перепадах давлений. По сравнению с уплотнениями стандартного и широкого профилей профиль повышенной смазываемости обеспечивают значительно более высокие скорости в условиях низкого перепада давления при использовании смазочных материалов с низкой вязкостью.

Возможно применение колец с гибридным профилем, где чередуются волны повышенной смазываемости с традиционными, чтобы снизить уровень утечек, связанных с гидродинамической перекачкой, сохраняя при этом преимущество по крутящему моменту по сравнению со стандартными уплотнениями. Например, на каждое 2 - 5 вершине выполнен профиль с улучшенной смазываемостью, а остальные вершины имеют стандартный профиль. Гибридные уплотнения были разработаны для обеспечения снижения рабочего момента и тепла, выделяемого уплотнением в нефтепромысловых инструментах, а также полезны во множестве других применений.

Также возможно применение колец повышенной смазываемости со скошенным профилем, которые представляют собой гибрид аксиально-постоянного профиля с профилем повышенной смазываемости.

На фиг. 8 показано кольцо с профилем, обеспечивающим повышенную герметичность. Гидродинамическая поверхность 7 образована винтовыми поверхностями 16 со скруглениями 17. Винтовые поверхности 16 равномерно распределенными по окружности. Такое уплотнение специального назначения имеет однонаправленную гидродинамическую геометрию для удержания смазки под давлением и исключения абразивного износа в узлах, которые могут выдерживать или эксплуатироваться с высокой скоростью гидродинамической перекачки. В качестве смазки может использоваться даже вода.

На фиг. 9, 10 показано подпружиненное кольцо, на торце 18 которого выполнена канавка 19, в которой установлена меандровая пружина 20. Внутренняя часть кольца выполнена из пластика 21, а внешняя часть кольца 22 - из эластомера. На внутренней поверхности 23 кольца выполнены равномерно распределенные по окружности углубления 24 в виде наклонных секторов, выходящие на торец 25 противоположенный от канавки 19.

Эти кольца предназначены для применения под высоким давлением с однонаправленным вращением. Кольцо содержит углубления 24, которые накачивают тонкую пленку смазки на поверхность динамического уплотнения во время вращения, снижающее трение и износ.

Уплотнительное кольцо применяется для уплотнения (герметизации) вращающегося вала 26 (фиг. 11). Диаметр d гидродинамической уплотняющей поверхности 7 приближенно равен диаметру d_в вала 13. Кольцо 1 устанавливается в канавке 27 неподвижного корпуса 28, при этом цилиндрический выступ 5 обеспечивает прижатие с необходимым усилием гидродинамической уплотняющей поверхности 7 к валу 26 за счет того, что диаметр D_к канавки 27 меньше, чем диаметр D цилиндрического выступа 5 на внешней цилиндрической поверхности 4. Благодаря сжатому состоянию кольца обеспечивается герметизация вала при вращении и исключается появление эффекта Гафа-Джоуля, который появляется при растянутом состоянии уплотнительного кольца и негативно влияет на его работу. Предпочтительное значение сжатия должно быть в диапазоне от 5 до 11%. При таких значениях обеспечивается необходимое прижатие кольца к валу для обеспечения герметичности. Меньшее значение снизит обеспечиваемый перепад давления на уплотнительном кольце, а больший - приведет к большому сопротивлению вращения вала и нагреву.

Поверхность контакта неподвижного уплотнительного кольца и вращающегося вала становится динамичной за счет того, что волнообразный торец 9 выступа 6 обеспечивает гидродинамическое вклинивание пленки смазки между гидродинамической уплотняющей поверхностью 7 и поверхностью вращающегося вала 26, тем самым, исключая сухое трение, которое приводит к нагреву и быстрому износу уплотнения.

Выполнение высоты волны Н волнообразного торца 9 в диапазоне от 1 до 2 мм, а позволяет наиболее эффективно обеспечивать вклинивание пленки смазки между вращающимися относительно друг друга поверхностями. Меньшее значение не обеспечивает достаточное количество смазки. Большее значение способствует образованию застойных зон, что также снижает эффективность образования масляной пленки.

Выполнение длины волны L волнообразного торца 9 в диапазоне от 10 до 30 мм позволяет подобрать оптимальное количество волн на кольцах разного диаметра. При этом очевидно, что значение длины окружности гидродинамической уплотняющей поверхности кратно значению длины волны, а количество волн n должно быть более двух для обеспечения равномерного распределения масляной пленки на валу. Следует отметить, что меньшие значения из диапазона длин волн применяются для уплотнения валов малого диаметра, а большие значения - для уплотнения валов большего диаметра. Значения меньше или больше указанного диапазона не обеспечивают достаточную интенсивность вклинивания пленки смазки.

Предпочтительно количество волн волнообразного торца должна определяться уравнением y=0,5H ⋅ cos(2n ⋅ x / d). При таком выборе количества волн обеспечивает наилучшие условия вклинивание пленки смазки между вращающимися относительно друг друга поверхностями на высоких оборотах.

Таким образом, решения, используемые в изобретении, способствуют повышению эффективности работы уплотнения вала, заключающего в увеличении ресурса и обеспечении герметичности в течение всего срока службы, и тем самым обеспечивают достижение технического результата.

Claims (31)

1. Уплотнение вала, состоящее из уплотнительного кольца, установленного в канавке корпуса и представляющего собой упругое полимерное кольцо с плоскими торцевыми поверхностями, на внешней цилиндрической поверхности кольца выполнен цилиндрический выступ, на внутренней поверхности кольца выполнен выступ с гидродинамической уплотняющей поверхностью, контактирующей с валом, один из торцов выступа выполнен плоским и совпадающим с торцевой поверхностью кольца, а другой торец выполнен волнообразным с чередованием вершин и впадин и имеющим скругление с гидродинамической уплотняющей поверхностью, отличающееся тем, что диаметр гидродинамической уплотняющей поверхности выступа равен диаметру вала, при этом уплотнительное кольцо прижимается к валу за счет того, что диаметр канавки меньше диаметра цилиндрического выступа на внешней цилиндрической поверхности уплотнительного кольца, при этом высота волны волнообразного торца уплотнительного кольца выполнена в диапазоне от 1 до 2 мм, длина волны волнообразного торца выполнена в диапазоне от 10 до 30 мм, при этом значение длины окружности гидродинамической уплотняющей поверхности кратно значению длины волны, а количество волн составляет не менее 2.

2. Уплотнение вала по п.1, отличающееся тем, что сжатие уплотнительного кольца обеспечивается в диапазоне от 5 до 11%.

3. Уплотнение вала по п.1 или 2, отличающееся тем, что количество волн определяется уравнением:

y=0,5H ⋅ cos(2n ⋅ x / d), где

Н - высота волны;

n - количество волн;

d - диаметр гидродинамической уплотняющей поверхности выступа.

4. Уплотнение вала по п.1 или 2, отличающееся тем, что радиус скругления впадин волнообразного торца больше радиуса скругления его вершин в 2-50 раз.

5. Уплотнение вала по п.1 или 2, отличающееся тем, что высота волны волнообразного торца плавно уменьшается в радиальном направлении от гидродинамической уплотняющей поверхности.

6. Уплотнение вала по п.1 или 2, отличающееся тем, что радиус скругления вершин волнообразного торца больше радиуса скругления его впадин в 2-50 раз, а на гидродинамической уплотняющей поверхности напротив вершин волнообразного торца выполнены углубления в форме треугольника, одна из вершин которого заходит на скругление волнообразного торца с гидродинамической уплотняющей поверхностью, при этом кромки углубления имеют скругления с гидродинамической уплотняющей поверхностью.

7. Уплотнение вала по п.1 или 2, отличающееся тем, что радиус скругления вершин волнообразного торца больше радиуса скругления его впадин в 2-50 раз, а на гидродинамической уплотняющей поверхности напротив каждой 2-5 вершины волнообразного торца выполнены углубления в форме треугольника, одна из вершин которого заходит на скругление волнообразного торца с гидродинамической уплотняющей поверхностью, при этом кромки углубления имеют скругления с гидродинамической уплотняющей поверхностью.

8. Уплотнение вала по п.5, отличающееся тем, что на гидродинамической уплотняющей поверхности напротив вершин волнообразного торца выполнены углубления в форме треугольника, одна из вершин которого заходит на скругление волнообразного торца с гидродинамической уплотняющей поверхностью, при этом кромки углубления имеют скругления с гидродинамической уплотняющей поверхностью.

9. Уплотнение вала по п.1 или 2, отличающееся тем, что внутренняя часть кольца выполнена из материала с большей твердостью, чем внешняя часть кольца.

10. Уплотнение вала, состоящее из уплотнительного кольца, установленного в канавке корпуса и представляющего собой упругое полимерное кольцо с плоскими торцевыми поверхностями, на внешней цилиндрической поверхности кольца выполнен цилиндрический выступ, на внутренней поверхности кольца выполнен выступ с гидродинамической уплотняющей поверхностью, контактирующей с валом, один из торцов выступа выполнен плоским и совпадающим с торцевой поверхностью кольца, отличающееся тем, что гидродинамическая уплотняющая поверхность образована винтовыми поверхностями со скруглениями, равномерно распределенными по окружности.

11. Уплотнение вала по п.10, отличающееся тем, что сжатие уплотнительного кольца обеспечивается в диапазоне от 5 до 11%.

12. Уплотнение вала, состоящее из уплотнительного кольца, установленного в канавке корпуса и представляющего собой упругое кольцо, на одном торце которого выполнена канавка, в которой установлена меандровая пружина, внутренняя часть кольца контактирует с валом и выполнена из пластика, а внешняя часть кольца выполнена из эластомера, отличающееся тем, что на внутренней поверхности кольца выполнены равномерно распределенные по окружности углубления в виде наклонных секторов, выходящие на торец, противоположный от канавки.

13. Уплотнение вала по п.12, отличающееся тем, что сжатие уплотнительного кольца обеспечивается в диапазоне от 5 до 11%.

14. Уплотнительное кольцо, представляющее собой упругое полимерное кольцо с плоскими торцевыми поверхностями, на внешней цилиндрической поверхности кольца выполнен цилиндрический выступ, на внутренней поверхности кольца выполнен выступ с гидродинамической уплотняющей поверхностью, один из торцов которого выполнен плоским и совпадающим с торцевой поверхностью кольца, а другой торец выполнен волнообразным с чередованием вершин и впадин и имеющим скругление с гидродинамической уплотняющей поверхностью, отличающееся тем, что высота волны волнообразного торца выполнена в диапазоне от 1 до 2 мм, длина волны волнообразного торца выполнена в диапазоне от 10 до 30 мм, при этом значение длины окружности гидродинамической уплотняющей поверхности выступа кратно значению длины волны, а количество волн составляет не менее 2.

15. Кольцо по п.14, отличающееся тем, что количество волн определяется уравнением:

y=0,5H ⋅ cos(2n ⋅ x / d), где

Н - высота волны;

n - количество волн;

d - диаметр гидродинамической уплотняющей поверхности выступа.

16. Кольцо по п.14 или 15, отличающееся тем, что радиус скругления впадин волнообразного торца больше радиуса скругления его вершин в 2-50 раз.

17. Кольцо по п.14 или 15, отличающееся тем, что высота волны волнообразного торца плавно уменьшается в радиальном направлении от гидродинамической уплотняющей поверхности.

18. Кольцо по п.14 или 15, отличающееся тем, что радиус скругления вершин волнообразного торца больше радиуса скругления его впадин в 2-50 раз, а на гидродинамической уплотняющей поверхности напротив вершин волнообразного торца выполнены углубления в форме треугольника, одна из вершин которого заходит на скругление волнообразного торца с гидродинамической уплотняющей поверхностью, при этом кромки углубления имеют скругления с гидродинамической уплотняющей поверхностью.

19. Кольцо по п.14 или 15, отличающееся тем, что на каждой 2-5 вершине волнообразного торца радиус скругления вершин волнообразного торца больше радиуса скругления его впадин в 2 - 50 раз, а на гидродинамической уплотняющей поверхности напротив такой вершины выполнены углубления в форме треугольника, одна из вершин которого заходит на скругление волнообразного торца с гидродинамической уплотняющей поверхностью, при этом кромки углубления имеют скругления с гидродинамической уплотняющей поверхностью.

20. Кольцо по п.17, отличающееся тем, что на гидродинамической уплотняющей поверхности напротив вершин волнообразного торца выполнены углубления в форме треугольника, одна из вершин которого заходит на скругление волнообразного торца с гидродинамической уплотняющей поверхностью, при этом кромки углубления имеют скругления с гидродинамической уплотняющей поверхностью.

21. Кольцо по п.5 или 6, отличающееся тем, что внутренняя часть кольца выполнена из материала с большей твердостью, чем внешняя часть кольца.

22. Уплотнительное кольцо, представляющее собой упругое полимерное кольцо с плоскими торцевыми поверхностями, на внешней цилиндрической поверхности кольца выполнен цилиндрический выступ, на внутренней поверхности кольца выполнен выступ с гидродинамической уплотняющей поверхностью, один из торцов которого выполнен плоским и совпадающим с торцевой поверхностью кольца, отличающееся тем, что гидродинамическая уплотняющая поверхность образована винтовыми поверхностями со скруглениями, равномерно распределенными по окружности.

23. Уплотнительное кольцо, представляющее собой упругое полимерное кольцо, на одном торце которого выполнена канавка, в которой установлена меандровая пружина, внутренняя часть кольца контактирует с валом и выполнена из пластика, а внешняя часть кольца выполнена из эластомера, отличающееся тем, что на внутренней поверхности кольца выполнены равномерно распределенные по окружности углубления в виде наклонных секторов, выходящие на торец, противоположный от канавки.