SE470167B - Oljetätning för en snabbroterande axel - Google Patents

Description

470 167 Ritningsförteckning: - få Fig 1 visar ett axialsnitt genom en oljetätning enligt uppfinningen.

Fig 2 visar i större skala ett delsnitt av tätningen i Fig 1.

Anordningen som visas på ritningen innefattar en roterande axel 10 som är lagrad i ett hus 11 genom ett kullager 12. Huset 11 innefattar en kammare 13 som innehåller smörjolja för en kugghjulstransmission eller liknande. En lämplig tillämpning för oljetätningen som beskrivs nedan är den utgående axeln på en luftturbin där den höga rotationshastigheten hos den utgående axeln reduceras med en kuggväxel som löper i ett oljebad.

Oljetätningen mellan axeln 10 och huset 11 innefattar ett första tätningselement 15 i form av en metallhylsa 16 som är försedd med en radiell fläns 17 och fast monterad mellan lagret 12 och en ansats 19 på axeln 10. Ett andra ringformigt tätningselement 18 uppbäres av ett membran 20 av ett eftergivligt material och fastsatt i huset 11 med en hållarring 21. En fjäder 22 av bricktyp verkar mellan lagret 12 och tätningselementet 18. Membranet 20 är försedd med en uppstyvningsring 23 av metall för jämn fördelning av den axiella tryckkraften som utövas av fjädern 22 och för att förhöja den radiella fastklämningskraften mot tätningselementet 18.

Tätningselementet 18 som med fördel är gjort av ett relativt mjukt material med låg friktionskoeffecient såsom bakelit, är utformad med en axiellt riktad kontaktyta 25 som är avsedd att tätande samverka med en motsatt riktad kontaktyta 26 på flänsen 17 hos det andra 470 167 3 tätningselementet 15. Anliggningstrycket mellan dessa ytor 25, 26 åstadkommes av tryckkraften hos fjädern 22.

En O-ring 24 förhindrar olja från att läcka mellan tätningselementet 15 och axeln 10.

Kontaktytan 25 hos tätningselementet 18 av det mjuka materialet är från början helt plan under det att kontaktytan 26 hos det hårdare tätningselementet 15 av metall utformad med tre cirkulära rillor 27a, b, c vilka är placerade koncentriskt med varandra liksom med axeln 10.

Då tätningsanordningen monteras från början vilar den plana kontaktytan 25 hos tätningselementet 18 på topparna av rillorna 27a-c som visas med en streckad linje i Fig 2. Under en inkörningsperiod skär rillorna 27a-c emellertid in sig i det mjukare materialet hos tätningselementet 18, såsom illustreras med heldragna linjer i Fig 2, på så sätt att en fullständig ytanliggning mellan tätningselementen 15, 18 uppnås.

De cirkulära rillorna 27a-c tjänar till att åstadkomma en centrering av det axiellt såväl som radiellt rörliga tätningselementet 18 relativt det roterande tätningselementet 15. Därigenom uppnås en mycket god självanpassning av tätningsytorna 25, 26 relativt varandra och som resultat därav en hög tätningsgrad.

Rillorna 27a-c har relativt små tvärsnittssektioner och är i första hand inte avsedda att bilda labyrinttätning.

I ett praktiskt fall har en oljetätning med en utvändig diameter på 15mm och rillor med en tvärsektion på 0.1 x 0.1 mm uppvisat ett mycket gott tätningsresultat.

Claims (5)

470 I' 67 Patentkrav i

1. Oljetätning för avtätning av en snabbt roterande axel (10) relativt ett hus (11), innefattande ett första tätningselement (15) tillordnat och samroterande med 'r nämnda axel (10), ett andra tätningselement (18) tillordnat huset (11), nämnda första och andra tätningselement (15, 18) uppvisar ringformiga axiellt riktade anliggningsytor (25, 26) för tätande samverkan med motsvarande anliggningsyta på det motsatta tätningselementet (15, 18), ett av nämnda första och andra tätningselement (15, 18) är axiellt rörligt, varvid ett fjäderorgan (22) är anordnat att utöva en axiell tryckkraft på nämnda rörliga tätningselement i riktning mot det andra tätningselementet för att därigenom åstadkomma ett anliggningstryck mellan nämnda kontaktytor (25, 26), k ä n n e t e c k n a d a v att kontaktytorna (25, 26) hos nämnda första och andra tätningselement (15, 18) är utformade av material med olika hårdhet, och att den av nämnda kontaktytor (26) som är utformad av det hårdaste materialet uppvisar en eller flera cirkulära rillor (27a- c) anordnade koncentriskt med den roterande axeln (10), vilka rillor (27a-c) är anordnade att under en inkörningsperiod forma ett eller flera motsvarande cirkulära spår i den andra av nämnda kontaktytor (25).

2. Oljetätning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den av nämnda 5 kontaktytor (26) som är utformad i det hårdaste materialet består av metall, under det att den andra kontaktytan (25) består av ett syntetiskt material av lågfriktionstyp. 470 167 5

3. Oljetätning enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda andra tätningselement (18) är tillverkat av ett syntetmaterial med låg friktion och är axiellt rörligt och belastat av nämnda fjäderorgan (22) till tätande samverkan med nämnda första tätningselement (15).

4. Oljetätning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda andra tätningselement (18) är monterat i huset (11) via en eftergivlig fattning (20).

5. Oljetätning enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda snabbroterande axel (10) utgörs av rotoraxeln hos en tryckluftturbin, och att huset (11) innehåller en reduktionsväxel som löper i ett oljebad.