SU842317A1 - Торцовое уплотнение - Google Patents

Description

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов.

Известны торцовые уплотнения с вращающимся уплотнительным кольцом, выполненным из металла с конической формой поверхности, обращенной к . неподвижному ⁵ кольцу [1].

Недостатком такого уплотнения является то, что при вращении '/помянутого кольца слой уплотняемой жидкости, контактирующий с конической поверхностью под действием центробежной силы, создавая расклинивающий эффект, стремится проникнуть в щель между торцовыми поверхностями уплотнительных колец, зызывая нарушение герметичности уплотнения.

Известны также торцовые уплотнения с 15 вращающимся кольцом, выполненным из резины с антифрикционным наполнителем с конической формой поверхности, обращенной к неподвижному кольцу [2].

Недостатком известного уплотнения является то, что при вращении уплотнитель- ²⁰ ного кольца, слой уплотняемой жидкости, контактирующий с конической поверхностью, под действием центробежной силы, созда2 вая расклинивающий эффект, стремится проникнуть в щель между торцовыми поверхностями уплотнительных колец, вызывая нарушение герметичности уплотнения.

Цель изобретения — устранение указанных недостатков и повышение эффективности обеспечения герметичности уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что обращенная к неподвижному кольцу сторона вращающегося кольца, снабженная слоем резины с антифрикционным наполнителем, выполнена в виде части поверхности вращения кривой второго порядка, а контактирующая с неподвижным кольцом часть слоя выполнена в виде плоской кольцевой поверхности, причем в осевом сечении колец касательная, проведенная к кривой второго порядка в точке ее пересечения с линией контакта колец, параллельна оси колец.

Кроме того, на обращенной-к неподвижному кольцу стороне вращающегося кольца, снабженной слоем резины, может быть выполнен кольцевой выступ, который отсекает от рабочей кромки большую часть уплотняемой жидкости, разгоняемой центробежными силами.

На фиг. 1 изображено осевое сечение уплотнительных колец, находящихся в нерабочем состоянии, (осевое усилие прижатия колец друг к другу отсутствует); на фиг. 2— то же, в рабочем состоянии (под действием осевого усилия кольца прижаты друг к ⁵ другу); на фиг. 3 — осевое сечение-вращающегося уплотнительного кольца с кольцевым отсекающим выступом.

Уплотнение содержит вращающееся 1 и невращающееся 2 кольца. Вращающееся кольцо 1 состоит из каркаса 3, изготовляемого из стали или спеченного материала, а обращенная к неподвижному кольцу сторона его снабжена слоем 4 из резины с антифрикционным наполнителем. Поверхность А этого слоя имеет форму части поверхности вращения кривой второго порядка (эллипса, гиперболы или параболы), причем в осевом сечении колец касательная С—С, проведенная к указанной кривой в точке В ее пересечения с линией контакта колец, параллельна оси колец.

Уплотнительные кольца 1 и 2 (фиг. 2) находятся в рабочем состоянии под действием осевого усилия Р, в результате чего слой резины на кольце 1 деформируется и принимает показанную форму. При вращении уплотнительного кольца 1 с угловой скоростью ω слой уплотняемой жидкости, контактирующей с поверхностью А кольца 1, под действием центробежной силы устремляется к закругленной в сторону оси кольца части поверхности А, где возникает турбулентное движение жидкости, что исключает расклинивающий эффект жидкости и, следовательно, повышает эффективность обеспечения герметичности уплотнения.

Кроме того, в месте закругления поверхности А действуют центробежные силы Р_ч, Р_ч , Рц вращающейся жидкости. Силы Р* создают дополнительное усилие прижатия кромки В кольца 1 к торцовой поверхности кольца 2. Это также повышает эффективность обеспечения герметичности уплотнения. С той же целью повышения эффективности обеспечения герметичности на поверхности . А (фиг. 3) кольца 1 может быть выполнен кольцевой выступ 5, который отсекает от рабочей кромки большую часть уплотняемой жидкости, разгоняемой центробежными силами.

Эффективность изобретения заключается в значительном повышении надежно/гта уплотнения, снижении расхода дефицитных высоколегированных сталей, идущих на изготовление уплотнительных колец, снижении трудоемкости изготовления колец. Широкое применение такого типа уплотнений в ^тракторах, дорожных машинах и др. поз¹⁰ воляет снизить расходы на техническое обслуживание машин, запчасти, сократить простои машин.

Claims (2)

1. На фиг. 1 изображено осевое сечение уплотнительных колец, наход щихс  в нерабочем состо нии, (осевое усилие прижати  колец друг к другу отсутствует); на фиг. 2- то же, в рабочем состо нии (под действием осевого усили  кольца прижаты друг к другу); на фиг. 3 - осевое сечение-вращающегос  уплотнительного кольца с кольцевым отсекающим выступом. Уплотнение содержит вращающеес  1 и невращающеес  2 кольца. Вращающеес  кольцо I состоит из каркаса 3, изготовл емого из стали или спеченного материала, а обращенна  к неподвижному кольцу сторона его снабжена слоем 4 из резины с антифрикционным наполнителем. Поверхность А этого сло  имеет форму части поверхности вращени  кривой второго пор дка (эллипса, гиперболы или параболы), причем в осевом сечении колец касательна  С-С, проведенна  к указанной кривой в точке В ее пересечени  с линией контакта колец, параллельна оси колец. Уплотнительные кольца 1 и 2 (фиг. 2) наход тс  в рабочем состо нии под действием осевого усили  Р, в результате чего слой резины на кольце 1 деформируетс  и принимает показанную форму. При вращении уплотнительного кольца 1 с угловой скоростью О) слой уплотн емой жидкости, контактирующей с поверхностью А кольца 1, под действием центробежной силы устремл етс  к закругленной в сторону оси кольца части поверхности Л, где возникает турбулентное движение жидкости, что исключает расклинивающий эффект жидкости и, следовательно , повыщает эффективность обеспечени  герметичности уплотнени . Кроме того, в месте закруглени  поверхности А действуют центробежные силы Рц, Рц, Рц вращающейс  жидкости. Силы Р, создают дополнительное усилие прижати  кромки В кольца 1 к торцовой поверхности кольца 2. Это также повыщает эффективность обеспечени  герметичности уплотнени . С той же целью повыщени  эффективности обеспечени  герметичности на поверхности . А (фиг. 3) кольца 1 может быть выполнен кольцевой выступ 5, который отсекает от рабочей кромки большую часть уплотн емой жидкости, разгон емой центробежными силами. Эффективность изобретени  заключаетс  в значительном повышении надежно/гти уплотнени , снижении расхода дефицитнь1х высоколегированных сталей, идущих на изготовление уплотнит;ельных колец, снижении трудоемкости изготовлени  колец. Широкбе применение такого типа уплотнений в тракторах, дорожных машинах и др. позвол ет снизить расходы на техническое обслуживание машин, запчасти, сократить простои машин. Формула изобретени  . Торцовое уплотнение, состо щее из вращающегос  уплотнительного кольца, торцова  поверхность которого снабжена слоем резинь с антифрикционным наполнителем , неподвижного уплотнительного кольца , упругого элемента, обеспечивающего их сопр жение, а также вторичных уплотнительных элементов, отличаюи1,еес  тем, что с целью повышени  эффективности обеспечени  герметичнрсти, обращенна  к неподвижному .кольцу сторона вращающегос  кольца выполнена в виде части поверхности вращени  кривой второго пор дка, а контактирующа  с неподвижным кольцом часть сло  выполнена в виде плоской кольцевой поверхности, причем в осевом сечении колец касательна , проведенна  к кривой второго пор дка в точке ее пересечени  с линией контакта колец, параллельна оси колец. 2. Уплотнение по п. 1, отличающеес  тем, что поверхность сло  резины, выполненна  в виде части поверхности вращени  кривой второго пор дка, снабжена отсекающим кольцевым выступом. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 236166, кл. F 16 J 15/34, 1967.
2. 2.Патент США № 3584866, кл. 277-92, опублик. 1971.

   Фиг.5