торцевое уплотнение

Формула изобретения

Торцевое уплотнение, содержащее вращающуюся втулку с жесткими уплотнительными элементами и неподвижную втулку с двусторонними упругоэластичными кольцевыми кромками, в сборе образующие лабиринты на торцевой поверхности, отличающееся тем, что торцевое уплотнение содержит не менее двух вращающихся и двух невращающихся уплотнительных колец, установленных поочередно и закрепленных соответственно во вращающейся и невращающейся аксиально-подвижной втулках посредством, например, шлицев, вращающиеся и невращающиеся кольца трения раздельно загерметизированы между собой вторичными уплотнениями через пружины сильфонного типа для образования герметичных камер для улавливания уплотнительной среды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно, к торцевым уплотнениям вращающихся валов.

Известно лабиринтное торцевое уплотнение (см. а.с. СССР N 1520283 МКИ F 16 j 15.34, 1989), содержащее вращающуюся втулку с жесткими уплотнительными элементами, неподвижную втулку с двухсторонными упруго-эластичными кольцевыми кромками, торцевую контактную периферийную поверхность вращающейся втулки, торцевую контактную периферийную поверхность неподвижной втулки, трапецеидальную торцевую поверхность зазора ступени вращающейся втулки, поверхность базирования вращающейся втулки, поверхность базирования неподвижной втулки, периферийный кольцевой выступ неподвижной втулки и периферийный кольцевой выступ вращающейся втулки.

Основными недостатками известного торцевого уплотнения являются сложность изготовления трущихся поверхностей подвижной и неподвижной втулок и невозможность регулирования устранения зазора, образованного при износе трущихся поверхностей, чем ограничивается надежность его и долговечность, значительные диаметральные габариты.

Задача изобретения упрощение конструкции торцевого уплотнения и увеличение надежности и долговечности.

Поставленный технический результат достигается тем, что торцевое уплотнение содержит не менее двух вращающихся и двух невращающихся уплотнительных колец трения, установленных поочередно вращающееся - невращающееся, и закрепленных соответственно во вращающейся втулке и невращающейся аксиально-подвижной втулке посредством, например, шлицев, вращающиеся и невращающиеся кольца трения загерметизированы между собой вторичными уплотнениями через пружины сильфонного типа, прижатие вращающихся и невращающихся колец трения и их герметизация осуществляется регулировочной гайкой через пружину и невращающуюся аксиально-подвижную втулку.

В собранном виде в торцовом уплотнении образованы на менее две герметичные камеры, служащие для улавливания уплотняемой среды, протекающей из полости уплотняемой среды через стык подвижного и неподвижного колец трения. Торцевое уплотнение работает, как многоступенчатое лабиринтное торцовое уплотнение. Проникающая уплотняемая среда концентрируется в замкнутых камерах, обеспечивает снижение трения и износа контактирующих поверхностей трения, вращающихся и невращающихся колец трения и является дополнительной герметизирующей средой, запирающей многоступенчатый лабиринтный канал.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показано торцевое уплотнение: фиг. 1 торцевое уплотнение, продольный разрез; фиг. 2 то, что показано на фиг. 1, сечение А-А.

Торцевое уплотнение состоит из невращающихся уплотнительных колец 1 и 2 и вращающихся уплотнительных колец 3 и 4. Вращающиеся уплотнительные кольца 3 и 4 установлены на вращающейся втулке 5, которая крепится на валу 6 посредством шпонки 7 и загерметизирована дополнительно вторичным уплотнением 8. Вращающееся уплотнительное кольцо 5 загерметизировано с вращающейся втулкой 5 вторичными уплотнениями 9. Для возможности образования герметичной камеры 10 вращающиеся уплотнительные кольца 3 и 4 со стороны вращающейся втулки 4 загерметизированы между собой вторичными уплотнениями 11 через пружину сильфонного типа 12. Невращающиеся уплотнительные кольца 1 и 2 установлены в аксиально-подвижной невращающейся втулке 13. Невращающееся уплотнительное кольцо 1 загерметизировано с невращающейся аксиально-подвижной втулкой 13 посредством вторичных уплотнений 14. Для возможности образования герметичной камеры 15 невращающиеся уплотнительные кольца 1 и 2 загерметизированы между собой вторичными уплотнениями 16 через пружину сильфонного типа 17. Поджатие уплотнительных колец 1, 2, 3 и 4, герметизация вторичными уплотнениями осуществляется с помощью регулировочной гайки 18 через пружину 19. Уплотнительные кольца 1, 2 и 3, 4 соединены с невращающейся и вращающейся втулками 13 и 5 с помощью, например, шлицев соответственно 20 и 21. При сборке торцевого уплотнения используются направляющие штифты 22 и 23.

Собирают торцевое уплотнение в следующей последовательности. В невращающуюся аксиально-подвижную втулку 13 устанавливают невращающееся кольцо 1 и в осевом направлении фиксируют штифтом 22 и герметизируют его вторичными уплотнениями 14. Во вращающейся втулке 5, установленной на валу 6 посредством шпонки 7 и загерметизированной вторичным уплотнением 8, установлено подвижное кольцо 4 и зафиксировано штифтом 23 и загерметизировано вторичными уплотнениями 9. На невращающееся кольцо трения 1 устанавливают вращающееся кольцо трения 3, вторичное уплотнение 16, пружину сильфонного типа 17 и снова вторичное уплотнение 16. На вращающееся кольцо трения 3 и вторичное уплотнение 16 установлены невращающееся кольцо трения 2 и вторичное уплотнение 11, пружина сильфонного типа 12 и снова вторичное уплотнение 11. Невращающуюся аксиально-подвижную втулку 13 с содержимыми деталями устанавливают на вращающуюся втулку 5, передвигая до упора с кольцом трения 4. Поджатие колец трения 1, 2, 3, 4, сжатие пружин сильфонного типа 12 и 17 осуществляется регулировочной гайкой 18 через пружину 19 и невращающуюся аксиально-подвижную втулку 13. При сборке уплотнения образованы герметичные камеры 10 и 15.

Торцевое уплотнение работает следующим образом. При вращении вала 6 через шпонку 7 вращается втулка 5 с вращающимися кольцами 3 и 4 через шлицы 21. Уплотняемая среда из полости стремится проникнуть через стык колец трения 2-4 в герметичную полость 10. Концентрируясь в герметичной камере 10 уплотняемая среда частично проникает в герметичную камеру 15, а частично является герметизирующей средой. То же происходит и в герметичной камере 15. Таким образом, в торцевом уплотнении образуется запирающей многоступенчатый лабиринтный канал, позволяющий уменьшить утечку уплотняемой среды, обеспечивает снижение трения в парах трения. При износе пар трения с помощью регулировочной гайки 18 через пружину 19 и невращающуюся аксиально-подвижную втулку 13 осуществляется подтяжка уплотнения.

Предложенное изобретение проще в изготовлении, более надежно в работе и долговечно.