SU1488646A1

SU1488646A1 - Бесконтактное уплотнение вращающегося вала

Info

Publication number: SU1488646A1
Application number: SU874265213A
Authority: SU
Inventors: Vladimir A Goloshejkin; Valentin I Kurganskij; Petr Ya Sobolev
Original assignee: Proizv Ob Uralmash
Priority date: 1987-06-16
Filing date: 1987-06-16
Publication date: 1989-06-23

Description

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в машиностроении для герметизации валов. Цель изобретения — повышение надежности работы за счет исключения попадания уплотняемой среды на вал. Уплотнение содержит крышку, закрепленную в корпусе и образующую уплотнительную камеру, в которой размещен отражательный двусторонний диск, состоящий из ступи—

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в машиностроении для герметизации входных и выходных валов машин и агрегатов.

Цель изобретения — повышение наг дежности работы за счет исключения попадания уплотняемой среды на вал.

На фиг.1 изображено предлагаемое уплотнение; на’фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

В уплотняемом корпусе 1 установлен подшипниковый узел включающий вал 2,

2

цы и обода, выступающего с обеих сторон ступицы диска и выполненного с конусными поверхностями, а также дренажную систему для отвода уплотняемой среды в виде выполненных в крышке и элементах уплотнения наклонных поверхностей и кольцевых канавок, сообщающихся каналами с отводными отверстиями. Уплотнение снабжено ⁰дисковым отсекателем с конусной поверхностью, закрепленным на валу и размещенным в уплотнительной камере ' большим основанием конуса в сторону крышки, а на валу по обе стороны ступицы отражательного диска установлены втулки с внутренними канавками, в которых помещены уплотнители вала в виде эластичных колец, в крышке выполнена расточка, в которой размещены лабиринтные уплотнители в виде колец, установленные по обе стороны отражательного диска и охватывающие по наружной поверхности втулки на валу, 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

подшипник 3 и крышку 4 с дистанционным буртом 5, для фиксации подшипника 3 в посадочном гнезде корпуса 1. Крышка закреплена на корпусе крепежными элементами 6. При использовании бесконтактного уплотнения в механизмах с принудительной системой· смазки в корпусе 1 и бурте 5 крышки 4 выполняются отверстия 7^8, соединенные каналом 9 для прохождения смазочного масла. Полость I между подшипником 3 и крышкой 4 образует уплотнительную камеру, в которой жестко на валу 2 закреплен дисковый отсекатель 10 с

ЗЦ 1488646

1488646

конусной поверхностью, установленный большим основанием конуса в сторону крышки 4. На валу 2 установлен также двусторонний отражательный диск, $

состоящий из ступицы 11 и обода 12 с внутренними 13 и наружными 14 конус" ними поверхностями, выступающими с обеих сторон ступицы I1, при этом образующие конусных поверхностей 14 ιθ сопрягаются между собой, а поверхностей 13 -со ступицей 11 малыми основаниями конусов. По обе стороны ступицы 11 отражательного двустороннего диска на залу 2 установлены *· |5

втулки 15 и 16 с внутренними кольце·: выми канавками, в которых размещены уплотнители вала в виде эластичных колец 17, например, из резины, с помощью которых втулки 15 и 16 плотно·’ 20 соединены с валом 2 и при работе вращаются вместе с ним.

В крышке 4 выполнена внутренняя расточка, в которой установлены по обе стороны двустороннего отражетель-25 ного диска охватывающие по наружной поверхности втулки 15 и 16 вала 2 лабиринтные уплотнительные кольца 18 и 19 с приливами 20 и 21, охватывающими наружные конусные поверхности эд

14 обода 12 двустороннего отражательного диска, и приливами 22 и 23, заходящими в пространство под внутренними конусными поверхностями 13 обода 12. Внутреннее лабиринтное кольцо* 18 имеет дополнительный прилив 24,.стенка которого выступает за пределы внутренней стенки крышки 4. Кольцевая проточка, образованная между стенками лабиринтного кольца.18 и его прилива 24, снабжена отверстиями 25, сообщающимися с дренажной Системой. Наружное лабиринтное кольцо 19 снабжено фланцем 26, которым оно крепится к наружной стенке крышки

4 крепежными элементами 27.

Уплотнение снабжено также дренажной системой для отвода уплотняемой среды, в которую входят кольцевые канавки 28 на поверхностях втулок

15 и 16 вала 2 и канавки между приливами. 22 и 23 и стенками лабиринтных колец 18 и 19, сообщающиеся каналами 29 с отверстиями 25 и 30 в приливах 22-24, а также отверстия 31 в при-, ливах 20 и 21 лабиринтных колец 18 ν и 19, которые через каналы 32 в крышке 4 соединяются между собой и с отводными отверстиямй 33 и 34 в крышке

50

4, выходящими в уплотнительную, камеру (полость VI). Далее уплотняемая среда через ниЖ'ние отверстия 35 бурта 5 крышки 4 и каналы 36 в корпусе 1 отводится к сливной магистрали 37 системы смазки.

Для повышения эффективности работы элементов уплотнения могут быть использованы варианты исполнения некоторых деталей и узлов. Например, на конусной образующей поверхности дискового отсекателя 10 могут быть выполнены выступы 38, расположенные на наружной поверхности диска с наклоном к радиусу под некоторым углом в сторону, противоположную направлению его вращения. Для обеспечения плотной посадки на валу 2 ступица дискового отсекателя 10 может быть снабжена эластичным кольцом'Днапример, резиновым) 39, которое исключает возможность проскальзывания его относительно вала. Соединение ступицы дискового отсекателя 10 с эластичным кольцом 39 может быть выполнено с помощью заклепок, на клею и т.д.

Ступица 11 двустороннего отражательного диска также может быть соединена с втулками 15 и 16 на клею или выполнена с втулками как одна деталь. Свободные полости между стенками и приливами 20, 21 и 23 лабиринтных уплотнительных колец 18 и· 19 _ги конусными поверхностями 13 и 14 обода 12 двустороннего отражательного диска 1 целесообразно 0..9ап0дн^тЬ₍по всему объёму сеткой или путанкой э из капроновой нити 40. При работе в условиях высоких температур капрон> может быть заменен проволокой.

При монтаже уплотнения на вал 2 последовательно устанавливают диско?-: вый отсеКатель 10, втулку 15 с эластичным уплотнителем 17 и закрепляют крепежными элементами 6 крышку 4. После этого устанавливают в расточку крышки 4 внутреннее лабиринт-¹ное кольцо 18 до упора в дистанционный бурт крышки, напрессовывают на. вал 2 двусторонний отражательный диск и устанавливают втулку 16 с уплотнителем 17 (в случае варианта их раздельного исполнения), заполняют полости капроновой путанкой 40, после чего устанавливают и закрепляют наружное лабиринтное кольцо 19. После сборки узла уплотнения должно быть

5

I 488646

6

выполнено контрольное просвечивание вала 2.

Уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала уплотняемая среда (смазочное масло) поступает от насоса по каналам 7 и 9 корпуса 1 и через отверстия 8 в бурте 5 крыш·’' ки 4 попадает в уплотнительную к а— )

меру (полость I) на конусную образующую поверхность дискового отсекате— ля 10. Под действием силы тяжести масло стекает по конусной поверхности диска 10 в подшипниковый узел 3 1

и частично разбрызгивается вращающимся диском 10, создавая в камере избыточное давление, за сч.ет чего г создается гидроуплотнение щелевого зазора а между краями диска 10 и внут-2 ренней поверхностью II крышки 4. Интенсивному разбрызгиванию и созданию избыточного давления в камере способствуют выступы 38 на конусной поверхности дискового отсекателя 10. 7

Гидроуплотнение зазора а снижает до минимума проникновение масляного тумана к элементам лабиринтных уплотнений, что уже на первом этапе повышает эффективность работы уплотнитель' з ной системы. Проникающий в щелевой зазор а масляный туман рседает в виде капель масла на внутренней по—( верхности крышки 4 и затем стекает по вертикальным поверхностям в коль— девой зазор III между стенками лабиринтного уплотнительного кольца 18 и его прилива 24, и по кольцевому зазору попадает в полость VII и далее - в дренажную.систему. 4

Часть смазки в туманообразном состоянии может проникать в полость IV между приливом 24 лабиринтного кольца 18 и внутренней конусной об— ₄разующей поверхностью дискового от— секателя 10. В этой полости смазка из туманообразного состояния перехо—дит в жидкое в виде пленки, покрывающей под действием молекулярных сил. . сцепления поверхность вращающейся вместе с валом 2 втулки 15. Пленка смазки из полости IV по кольцевым канавкам 28 втулки 15 и каналам 29 перетекает через отверстия 30 лаби- ₅ринтного кольца 18 в полость V, откуда через отверстия 31 в приливах 20 кольца 18 также отводится к дренажной системе.

Оставшаяся в полости V часть смазки в виде тумана или пленки попадает в вертикальную стенку ступицы 11 двустороннего отражательного диска и по конусным поверхностям 13 и 14 его обода 12 перетекает в полость VI, где улавливается капроновым заполнителем 40. Смазка, сконденсированная в капθ роковом заполнителе 40 с большим

количеством центров каплеобразования, в виде капель из полости VI стекает через отверстия 31, каналы 32 и ст—. верстия 33 и 34 крышки 4 в нижнюю 5 полость VII уплотнительной камеры, откуда через отверстия 35 и каналы 36 поступает в отводной канал 37. Часть смазки, лопадаемая в виде пленки из полости VI на поверхность 'вращаю—

□ щейся втулки 16, собирается кольцевыми канавками на поверхности втулки и отводится через отверстия 30 в приливе 23 охватывающего втулку лабиринтного кольца 19. Однако прохождение

'5 смазки в эту зону при качественном исполнении и монтаже деталей уплотнения практически исключено.

Технико-экономическая эффективность изобретения обусловлена эконо—

□ мией смазочных материалов за счет исключения утечек масла, улучшением условий труда, противопожарной безопасности, снижением расходов на охрану окружающей среды, а также скиже₅ нием трудозатрат на изготовление и ж обслуживание уплотнения за счет упрощения его конструкции и облегчения монтажа,

0

Claims

Формула изобретения

1 . Бесконтактное уплотнение вращающегося вала, включающее крышку, за— крепленную в корпусе и образующую уплотнительную камеру, в которой между крышкой И ПОДШИПНИКОВЫМ узлом на валу размещен отражательный двусторонний диск, состоящий из ступицы и обода,выступающего с обеих сто—

Э рои ступицы диска и выполненного с внутренними конусными поверхностями, обращенными одна к другой вершинами конусов, а также дренажную систему для отвода уплотняемой среды в виде - выполненных в крышке и элементах уплотнения наклонных поверхностей и кольцевых канавок, сообщающихся каналами с отводными отверстиями, отличающееся тем, что,

7

1488646

8

с целью повышения надежности работы за счет исключения попадания уплотня" емой среды на вал, упрощения конст"' рукции и облегчения монтажа, уплот" $ нение снабжено дисковым отсекателем с конусной поверхностью, жестко закреп" ленным на валу и размещенным в уплотнительной камере большим основа" нием конуса в сторону крышки, при этом на валу по рбе стороны ступицы отражательного двустороннего диска установлены втулки с внутренними кольцевыми канавками, в которых раз" мещены уплотнители вала в виде элас" тичных колец, в крышке выполнена рас" точка, в которой размещены лабиринт" ные уплотнители в виде колец, уста" новленные по обе стороны отражатель" ного двустороннего диска и охватыва~ 20 ющие по наружной поверхности втулки вала, а дренажная система для отвода уплотняемой среды включает кольцевые канавки на поверхностях втулок вала', лабиринтных колец и расточки крышки, 25 соединенные каналами между собой и с отводными отверстиями.
2. Уплотнение вала по п.1, о т " личающееся тем, что на ко"

нусной образующей поверхности диско" βθ · ,

От насоса д

вого отсекателя выполнены выступы, расположенные с наклоном к радиусу в сторону, противоположную направле" нию вращения отсекателя,
3. Уплотнение вала по π,1, отличающееся тем,

что обод отражательного двустороннего диска выполнен с наружными конусными поверхностями, которые сопрягаются малыми основаниями конусов.
4. Уплотнение вала по п.1, о т " личающееся тем, что лаби" ринтные уплотнительные кольца выпол" йены с приливами, имеющими внутрен" ние кольцевые расточки с вертикальны" ми стенками и наклонными поверхности" ми, охватывающими внутренние и наруж" ные конусные поверхности обода отра~ жательного двустороннего диска, при этом наружное лабиринтное кольцо снабжено фланцем для крепления его

к наружной стенке крышки, а внутрен" нее лабиринтное кольцо " вторым при" ливом, выступающим за внутреннюю стенку крышки, на котором выполнена кольцевая проточка, сообщающаяся отверстиями с дренажной системой •для отвода уплотняемой среды.

Фие.1

1488646

А-А

10 38

Фиг. 1

6-6

Фиг.З