Торцовое уплотнение вращающегося вала (варианты)

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к торцовым уплотнениям с устройствами охлаждения, обеспечивающими понижение температуры в зоне уплотнения до 180°С, при которой уплотнения, выполненные из резины пригодны для эксплуатации. Задачей полезной модели является повышение надежности эксплуатации торцового уплотнения вала агрегата. Предложено торцовое уплотнение вала агрегата, которое содержит уплотнительный узел, расположенный в корпусе торцового уплотнения и включенный в замкнутый контур циркуляции охлаждающей жидкости, внешний вынесенный холодильник и внутренний встроенный холодильник. Новым является то, что контур циркуляции охлаждающей жидкости через торцовое уплотнение выполнен общим для внешнего и внутреннего холодильников, включенных в него последовательно. Выход внешнего холодильника соединен с входом торцового уплотнения со стороны привода агрегата через выполненный во фланце корпуса торцового уплотнения проход, а выход торцового уплотнения со стороны насоса агрегата соединен каналом с входом встроенного в сальниковую камеру агрегата внутреннего холодильника, выход которого подключен к входу внешнего холодильника.

Полезная модель относится к уплотнительной технике и может быть использована для фиксации вращающегося узла торцового уплотнения на вращающемся валу.

Известно значительное количество торцовых уплотнений уплотняющий контакт которого образован взаимодействующими элементами неподвижного и вращающегося узлов, последний из которых содержит втулку, зафиксированную на валу (см. Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник под редакцией А.И.Голубева, Л.А.Кондакова, М., Машиностроение 1986 г. стр.420 рис.13.9, патент ЕР 1059475 кл. F 16 J 15/34, 02.06.2000). Недостатком данных конструкций является ненадежность их работы из-за неудовлетворительной фиксации втулки на валу, из-за чего происходит сползание втулки с вала под действием гидравлических сил.

Наиболее близким техническим решением по первому варианту торцового уплотнения вала является решение по свидетельству на полезную модель РФ №30174 опубликованной 20.06.2003 г., в котором торцовое уплотнение вращающегося вала имеет уплотняющий контакт образованный взаимодействующими элементами неподвижного и вращающегося узлов, последний из которых содержит втулку, зафиксированную на валу при помощи клеммового кольца, выполненного из двух половин, скрепленных между собой винтами. Полукольца обжимают часть гильзы, выполненную с прорезями, которая, в свою очередь, установлена на втулке.

Недостатком данного решения является ненадежность крепления втулки, а как следствие, ненадежность работы всего торцового уплотнения, так как клеммовое кольцо обжимает вал через промежуточные

элементы, не позволяющие создать необходимые контактные напряжения, предотвращающие сползание втулки на валу.

Наиболее близким техническим решением по второму варианту торцового уплотнения является торцовое уплотнение (см. Уплотнения и уплотнительная техника. Справочник под редакцией А.И.Голубева, Л.А.Кондакова, М., Машиностроение 1986 г. стр.335 рис.9.45.)

Данное торцовое уплотнение вращающегося вала, имеет уплотняющий контакт образованный взаимодействующими элементами неподвижного и вращающегося узлов, последний из которых содержит втулку, зафиксированную на валу при помощи клеммового кольца, имеющего продольный разрез и стянутого по разрезу винтом.

Недостатком данного решения является ненадежность крепления втулки, а как следствие, ненадежность работы всего торцового уплотнения, так как клеммовое кольцо обхватывает вал через промежуточные элементы, не позволяющие создать необходимые контактные напряжения, предотвращающие сползание втулки с вала.

Задачей полезной модели является повышение надежности работы торцового уплотнения.

Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении надежности крепления втулки, расположенной навалу.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что на клеммовом кольце выполнены два тангенциальных шипа, образованных пересечением выполненных на внутреннем диаметре канавки и поперечного паза на торце, шипы входят в зацепление с двумя диаметрально-противоположными лысками, выполненными на хвостовике втулки, причем клеммовое кольцо обжимает вал.

Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что в клеммовом кольце, охватывающего вал, выполнены продольные пазы по внутреннему диаметру, в плоскости, перпендикулярной разрезу,

находящиеся в зацеплении с двумя шипами, выполненными на торце втулки, а, по меньшей мере, на одном из шипов выполнено отверстие для винта, резьбовая часть которого совпадает с пазом клеммового кольца.

На фиг.1 представлено изображение с торца первого варианта торцового уплотнения;

На фиг.2 представлено сечение А-А фиг.1;

На фиг.3 представлены элементы вращающегося узла первого

варианта торцового уплотнения и клеммового кольца в разобранном виде;

На фиг.4 представлен поперечный разрез второго варианта торцового уплотнения;

На фиг.5 представлен продольный разрез второго варианта торцового уплотнения.

Торцовое уплотнение вращающегося вала первого варианта содержит взаимодействующие элементы неподвижного 1 и вращающегося 2 узлов. Вращающийся узел 2 содержит втулку 3, зафиксированную на валу 4 при помощи клеммового кольца 5, выполненного из двух половин (см. фиг.3), скрепленных между собой винтами 6. На клеммовом кольце 5 выполнены два тангенциальных шипа 7, которые образованы пересечением выполненных на внутреннем диаметре канавки 8 и поперечного паза 9 на торце, шипы входят в зацепление с двумя диаметрально-противоположными лысками 10, выполненными на хвостовике втулки 3. Причем клеммовое кольцо 5 обжимает вал 4.

Торцовое уплотнение по первому варианту работает следующим образом.

В процессе работы крутящий момент от вала 4 передается втулке 3 через клеммовое кольцо 5, далее, через шипы 7, контактирующие с пазами 10 втулки 4, и, непосредственно, втулке вращающегося узла. Положение втулки 3 на валу 4 относительно неподвижного узла уплотнения обеспечивается клеммовым кольцом 5, закрепленным непосредственно на валу 4.

Торцовое уплотнение вращающегося вала второго варианта содержит неподвижный узел 1 с фланцем крепления, вращающийся узел 2 с втулкой 3, зафиксированной на валу 4 при помощи клеммового кольца 5, в пазах 6 которого размещены шипы 7, выполненные на торце втулки 3. Клеммовое кольцо 5 стянуто на валу 4 винтом 8, а шипы 7 втулки 4 посредством винта 9 связаны с клеммовым кольцом 5.

Торцовое уплотнение по второму варианту работает следующим образом.

В процессе работы крутящий момент от вала 4 передается втулке 3 через клеммовое кольцо 5, далее, через пазы 6, контактирующие с шипами 7 втулки 4, и, непосредственно, втулке вращающегося узла. Положение втулки 3 на валу 4 относительно неподвижного узла уплотнения обеспечивается клеммовым кольцом 5, закрепленным непосредственно на валу 4.

Достоинством предлагаемых решений является то, что вращающийся узел уплотнения фиксируется непосредственно на валу, исключая промежуточные элементы втулки, что повышает надежность, технологичность и снижает трудоемкость.

Промышленная применимость очевидна. Предложенные варианты исполнения торцового уплотнения вращающегося вала прошли опытные проверки на стенде ООО НПЦ «Анод» и доказали свое преимущество с существующими исполнениями торцовых уплотнений.

1. Торцовое уплотнение вращающегося вала, уплотняющий контакт которого образован взаимодействующими элементами неподвижного и вращающегося узлов, последний из которых содержит втулку, зафиксированную на валу при помощи клеммового кольца, выполненного из двух половин, скрепленных между собой винтами, отличающееся тем, что на клеммовом кольце выполнены два тангенциальных шипа, образованных пересечением выполненных на внутреннем диаметре канавки и поперечного паза на торце, шипы входят в зацепление с двумя диаметрально-противоположными лысками, выполненными на хвостовике втулки, причем клеммовое кольцо обжимает вал.

2. Торцовое уплотнение вращающегося вала, уплотняющий контакт которого образован взаимодействующими элементами неподвижного и вращающегося узлов, последний из которых содержит втулку, зафиксированную на валу при помощи клеммового кольца, имеющего продольный разрез и стянутого по разрезу винтом, отличающееся тем, что в клеммовом кольце, охватывающем вал, выполнены продольные пазы по внутреннему диаметру, в плоскости, перпендикулярной разрезу, находящиеся в зацеплении с двумя шипами, выполненными на торце втулки, а, по меньшей мере, на одном из шипов выполнено отверстие для винта, резьбовая часть которого совпадает с пазом клеммового кольца.