Манжетный узел

Полезная модель относится к области машиностроения к уплотнительным устройствам вращающихся валов, в частности, к уплотнительным узлам для обеспечения защиты от агрессивной среды. Была поставлена задача, создать конструкцию манжетного узла, обладающую долговечностью и надежностью при эксплуатации, которая решается за счет того, что в манжетном узле, содержащем армированный упругий элемент (1), имеющий рабочие кромки (6, 7), кромка (6) подпружинена. Уплотнительное кольцо (3) неразъемно соединенно с упругим элементом (1) и выполнено из антифрикционного материала, при этом подпружиненная рабочая кромка (6) и уплотнительное кольцо (3) разнесены друг относительно друга по разные стороны манжеты в осевом направлении. 4 з.п. ф-лы. 1 ил.

Полезная модель относится к области машиностроения к уплотнительным устройствам вращающихся валов, в частности, к уплотнительным узлам для обеспечения защиты от агрессивной среды ступичных узлов транспортных средств.

Известно радиальное уплотнение вала, выполненное в виде упругого армированного тела, имеющего два уплотняющих выступа, расположенных в осевом направлении на расстоянии друг от друга. В осевом направлении выступы отогнуты в противоположные стороны. Один из выступов подпружинен для более надежного уплотнения. У каждого выступа выполнено, по крайней мере, одно ребро уплотнения с конической поверхностью (патент У/02009103314, МПК F16J 15/32, 27.08.2009).

Данная конструкция является трудоемкой в изготовлении и не обеспечивает достаточной защиты вала от агрессивной среды.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению по совокупности существенных признаков является узел уплотнения, содержащий армированный упругий элемент, имеющий рабочие кромки, одна из которых подпружинена, и уплотнительное кольцо, неразъемно соединено с упругим элементом и расположенное со стороны подпружиненной рабочей кромки. Уплотнительное кольцо выполнено из нетканого полотна (патент ЕР2290271, МПК F16J 15/00, F16J 15/32, 02.03.2011).

Известная конструкция имеет недостаточный срок службы, обусловленный тем, что уплотнительное кольцо выполнено из нетканого материала, которое в процессе работы быстро изнашивается, вследствие чего не обеспечивается защита рабочих кромок уплотнения от загрязнения, приводящая к их быстрому износу, снижая надежностью уплотнения узла.

Была поставлена задача, создать конструкцию манжетного узла, обладающую долговечностью и надежностью при эксплуатации.

Поставленная задача решается за счет того, что в манжетном узле, содержащем армированный упругий элемент, имеющий рабочие кромки, одна из которых подпружинена, и уплотнительное кольцо, неразъемно соединенное с упругим элементом, уплотнительное кольцо выполнено из антифрикционного материала, при этом подпружиненная рабочая кромка упругого элемента и уплотнительное кольцо разнесены друг относительно друга в осевом направлении. Кроме того, упругий элемент выполнен с сегментными отверстиями, расположенными равномерно по окружности и граничащими с армирующим элементом

Антифрикционный материал кольца имеет низкий коэффициент трения, что уменьшает потери на трение и исключает тепловыделение при работе, что позволило свести износ кольца к минимуму, и, как следствие, обеспечить долговечность манжеты и надежность уплотнения узла.

Отличительный признак, заключающийся в том, что подпружиненная рабочая кромка упругого элемента и уплотнительное кольцо разнесены друг относительно друга в осевом направлении, обеспечил защиту рабочих кромок от внешней агрессивной среды, тем самым позволил обеспечить долговечность манжеты и надежность уплотнения узла.

Кроме того, наличие в упругом элементе сегментных отверстий, расположенных равномерно по окружности и граничащих с армирующим элементом, позволил обеспечить долговечность манжеты и надежность уплотнения узла за счет отвода тепла от рабочих кромок манжеты и армирующего элемента через сегментные отверстия, при этом расположение сегментных отверстий равномерно по окружности обеспечивает равномерный отвод тепла.

На представленном чертеже изображен манжетный узел в разрезе. Манжетный узел состоит из упругого элемента 1 с армирующим элементом 2, выполненного в виде металлического углообразного кольца, уплотнительного кольца 3 и браслетной пружины 4.

Упругий элемент 1 выполнен из упругого эластичного материала, например, резины и имеет форму кольца с торцовой незамкнутой кольцевой полостью. На противоположном торце выполнена ступенчатая кольцевая проточка. Упругий элемент 1 выполнен с сегментными отверстиями 7. Сегментные отверстия 5 выполнены граничащими с армирующим элементом 2 и расположены равномерно по окружности. По внутреннему диаметру кольца выполнены кольцевые рабочие кромки 6, 7.

Браслетная пружина 4 обеспечивает поджатие изнашиваемой в процессе работы рабочей кромки 6. Рабочие кромки 6, 7 выполнены конусными, при этом образуются дополнительные полости, которые заполняются смазкой, наличие которой замедляет коррозию, увеличивая тем самым срок службы манжеты.

Уплотнительное кольцо 3 выполнено из антифрикционного материала с низким коэффициентом трения, например из фторкаучука FPM или из политетрафлорэтилена PTFE. Уплотнительное кольцо 3 имеет плавно отогнутую активную кромку и размещено в ступенчатой кольцевой проточке упругого элемента 1. Уплотнительное кольцо 3 соединено с упругим элементом 1 неразъемно, например, при помощи клея, с образованием зазора 8.

Сегментные отверстия 5 и зазор 8 предназначены для отвода тепла от рабочих кромок 6, 7 и армирующего элемента 2.

Подпружиненная рабочая кромка 6 упругого элемента 1 и уплотнительное кольцо 3 разнесены друг относительно друга в осевом направлении.

Заявляемый манжетный узел обладает достаточной долговечностью и надежностью при эксплуатации. Технический результат достигнут.

Заявляемый манжетный узел может быть выполнен на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.

1. Манжетный узел, содержащий армированный упругий элемент, имеющий рабочие кромки, одна из которых подпружинена, и уплотнительное кольцо, неразъемно соединенное с упругим элементом, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо выполнено из антифрикционного материала, при этом подпружиненная рабочая кромка упругого элемента и уплотнительное кольцо разнесены относительно друг друга в осевом направлении.

2. Манжетный узел по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен с сегментными отверстиями.

3. Манжетный узел по п.2, отличающийся тем, что сегментные отверстия выполнены граничащими с армирующим элементом.

4. Манжетный узел по п.2, отличающийся тем, что сегментные отверстия расположены равномерно по окружности.