Уплотняющее устройство для вала, например бетоносмесителя
Полезная модель состоит из сальника (1), кожуха (2) в виде стакана, и связи (3) между ними. Сальник (1) имеет корпус (4), сальниковую набивку (5), нажимную втулку (6), регулирующие винты (7), ввинченные в резьбовые отверстия (9) корпуса (4). В донной части (12) стакана (2) выполнено отверстие (13) для вала (14) и имеется кольцевое углубление (15) с манжетой (16). В стенке (17) стакана (2) выполнены резьбовые отверстия (18) и (19) для ввода сжатого воздуха и масла в его полость (20). Связь (3) выполнена разъемной и герметичной в виде болтового соединения: с болтами (28), проходящими через отверстия (27), выполненными во фланцах (21) и (23) корпуса (4) и стакана (2) и в двух уплотнительных прокладках (24) и (25), охватывающих базовый элемент (26) бетоносмесителя. Наружная поверхность стенки (17) может быть снабжена ребрами охлаждения, а связь (3) выполнена в виде резьбового или винтового соединения при одном или двух фланцах корпуса (4). Позволяет при простоте конструкции: исключить попадание твердых частиц из рабочей камеры бетоносмесителя в зону сальниковой набивки (что предотвращает износ вала и увеличивает срок службы), а также стабилизировать тепловой режим в воздушно-масляной камере (что повышает надежность работы устройства).
Полезная модель относится к уплотнительной технике и может быть использована предпочтительно для уплотнения вала бетоносмесителя (пенобетоносмесителя, пневмонагнетателя).
Известно уплотняющее устройство для вала с использованием сальниковой набивки (патент ЕР 0992720; F 16 J 15/24, F 16 J 15/18; 12.04.2000). Оно включает сальниковую коробку с сальниковой набивкой и направляющей крышкой, при этом сальниковая коробка оснащена подпружиненными винтами, проходящими через ее отверстия параллельно уплотняемому валу, и связана с направляющим элементом, закрепленным герметично на базовой детали ротационного оборудования. Известное устройство обеспечивает удовлетворительную герметичность при наличие эксцентриситета вала, но не защищает от проникновения пылевых частиц, что является причиной повышенного износа поверхности вала и понижения герметичности.
Указанный недостаток устранен в известном принятом за прототип уплотняющем сальниковом устройстве для вала (патент JP 2002022018; F 16 J 15/16, F 16 J 15/40, F 16 J 15/447, F 16 J 15/54; 23.01.2002). Оно содержит корпус сальника с полостью, заполненной сальниковой в виде колец набивкой, взаимодействующей с нажимной втулкой с регулирующими винтами, взаимодействующими с резьбовыми отверстиями корпуса сальника. Сальниковая набивка разделена на две части разделительным кольцом с образованием масляной камеры, гидравлически соединенной с лубрикатором. Имеется также автономная газовая камера со средством для подвода газа под давлением. Внутренний конец корпуса сальника оснащен уплотнительным кольцом, размещен в цилиндрическом гнезде базовой детали ротационного оборудования с возможностью взаимодействия своим
торцом с лабиринтным уплотнением, которое упирается в торец кольцевого элемента, размещенного в указанном гнезде и оснащенного в своем кольцевом пазу манжетой для уплотнения вала. Для возможности регулирования обжатия лабиринтного уплотнения корпус сальника снабжен фиксирующими винтами, взаимодействующими с резьбовыми отверстиями указанной базовой детали. Нажимной элемент, конец корпуса сальника и кольцевой элемент снабжены уплотнительными кольцами, размещенными в соответствующих поперечных кольцевых пазах. Недостатком этого известного устройства является сложность его конструкции.
Задача полезной модели состояла в создании такого уплотняющего устройства для вала преимущественно бетоносмесителя, которое при сохранении возможности предотвращения попадания твердых частиц в зону уплотнения обладает простотой конструктивного выполнения и эксплуатационной надежностью.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата уплотняющее устройство для вала, например бетоносмесителя, включает сальник, корпус которого оснащен фланцем с отверстиями, а его полость - сальниковой набивкой с возможностью охвата вала и взаимодействия с нажимной втулкой с регулирующими винтами, газовую камеру, расположенную вне зоны сальниковой набивки и имеющую в своей стенке отверстие для ввода газа под давлением и масляную камеру, в стенке которой выполнено отверстие для ввода масла под давлением. Отличительной особенностью патентуемого устройства является то, что оно снабжено кожухом в виде стакана с обеспечением разъемной и герметичной связи его с корпусом сальника, газовая камера образована полостью стакана и совмещена с масляной камерой, в донной части стакана выполнено отверстие для прохода вала, манжета размещена в кольцевом углублении, выполненном в донной части стакана изнутри соосно отверстию для вала, а отверстия для ввода газа и масла выполнены в стенке стакана.
Для расширения монтажных возможностей устройства связь кожуха (стакана) с корпусом сальника может быть выполнена в виде герметичного болтового, винтового или резьбового соединения.
Для обеспечения надежной работы устройства за счет стабилизации теплового режима кожух (стакан) снабжен ребрами охлаждения.
Предлагаемая полезная модель проиллюстрирована чертежами, где изображено:
на фиг.1 - уплотняющее устройство для вала, например бетоносмесителя (модификация со связью в виде болтового соединения), общий вид, совмещенный с продольным разрезом;
на фиг.2 - то же (модификация со связью в виде резьбового соединения), часть продольного разреза;
на фиг.3 - то же (модификация со связью в виде винтового соединения), часть продольного разреза;
на фиг.4 - то же (кожух с ребрами охлаждения), общий вид, совмещенный с продольным разрезом;
на фиг.5 - то же (схема установки его на бетоносмесителе).
Предлагаемое устройство состоит из сальника 1, кожуха 2 и связи 3 последнего с сальником 1 (фиг.1).
Сальник 1 состоит из корпуса 4, сальниковой набивки 5, нажимной втулки 6 с регулирующими винтами 7, проходящими через ее осевые отверстия 8, ввинченными в резьбовые отверстия 9 внутреннего торца 10 корпуса 4 и оснащенными пружинными шайбами 11.
Кожух 2 выполнен в виде стакана, в донной части 12 которого имеется отверстие 13 для прохода вала 14 и изнутри соосно ему - кольцевое углубление 15. В последнем размещена манжета 16. В стенке 17 стакана 2 (т.е. кожуха) выполнены отверстия 18 и 19, например резьбовые, для ввода газа и масла. Полость 20 стакана 2 при наличие вала 14 и обеспечении разъемной и герметичной связи 3 стакана 2 с корпусом 4 сальника 1 представляет совмещенную воздушно-масляную камеру.
Связь 3 стакана 2 с корпусом 4 сальника 1 при наличии в средней части корпуса 4 фланца 21 может быть выполнена в виде болтового соединения, при котором входной торец 22 стакана 2 имеет фланец 23, оснащен двумя уплотнительными прокладками 24 и 25, расположенными с возможностью охвата при монтаже базового элемента 26 ротационного оборудования (например бетоносмесителя). При этом во фланцах 21 и 23 и в прокладках 24 и 25 выполнены совпадающие соосные отверстия 27, через которые проходят болты 28, имеющие гайки 29 и пружинные шайбы 30.
Возможна модификация выполнения связи 3 стакана 2 с корпусом 4 сальника 1 в виде резьбового соединения (фиг.2), при этом внутренняя боковая поверхность стакана 2 выполнена цилиндрической двухступенчатой, включающей приторцевую поверхность 31, имеющей больший диаметр, чем придонная поверхность 32. На поверхности 31 выполнена внутренняя резьба 33, а наружная резьба 34 - на приторцевой части 35 корпуса 4 сальника 1 у его внутреннего торца 10. Герметичность связи 3 обеспечивается кольцевой прокладкой 36, прижимаемой к торцу 10 торцом 37, расположенном между поверхностями 31 и 32. Фланец 21 размещен у наружного торца 38 корпуса 4 сальника 1 и опирается через кольцевую прокладку 39 на базовый элемент 26 при монтаже.
Возможна модификация выполнения связи 3 стакана 2 с корпусом 4 сальника 1 в виде винтового соединения (фиг.3), при этом корпус 4 сальника 1 снабжен дополнительным фланцем 40. Основной 21 и дополнительный 40 фланцы расположены у торцов 10 и 38 корпуса 4 сальника 1 соответственно. Во входном торце 22 стакана 2 выполнены резьбовые отверстия 41, совпадающие по крайней мере с осевыми отверстиями 42 фланца 40 и кольцевой прокладки 43. Фиксация стакана 2 осуществляется винтами 44 с пружинными шайбами 45.
Возможна модификация выполнения стакана 2, при которой он снабжен ребрами охлаждении 46 (фиг.4), распложенными на его наружной боковой поверхности 47, а геометрические оси 48 и 49 отверстий 18 и 19 для
ввода газа и масла соответственно в одной или близких поперечных плоскостях вне зоны ребер 46, например близ донной части 12. При этом элементы связи 3 стакана 2 с корпусом 4 могут быть различны (на чертеже показаны элементы связи только для болтового соединения - фланец 23 и отверстие 27).
Предлагаемое устройство 50 (фиг.5), охватывающее вал 14, зафиксировано с помощью болтов 28 на базовой в виде плоского кольца детали 26, которая винтами 51 закреплена на бетоносмесителе 52. Вал 14 проходит через подшипниковый узел 53 и кинематически связан с электродвигателем 54 через редуктор 55 и несет на своем консольном конце рабочий элемент для перемешивания (на чертеже не показано). К отверстию 18 корпуса 2 устройства 50 подключают пневмопровод 56, который связан с воздушной магистралью 57 бетоносмесителя 52, а к отверстию 19 корпуса 2 - маслопровод 58, связанный с лубрикатором (на чертеже не показано). Необходимое поджатие сальниковой набивки 5 осуществляют перемещением нажимной втулки 6 с помощью регулирующих винтов 7 при приподнятом корпусе 2 (фиг.2).
При работе бетоносмесителя 52 сжатый воздух 59 от компрессора (на чертеже не показано) поступает в камеру 20 стакана 2 устройства 50, а от лубрикатора - масло 60 под давлением. Наличие одинакового давления воздуха в камере 20 и в рабочей камере 61 бетоносмесителя 52 исключает проникновение твердых частиц в зону сальникового уплотнения и тем самым поверхностный износ вала 14, что увеличивает срок службы бетоносмесителя. Нежелательное для смазки повышение температуры исключается за счет более интенсивного отвода тепла во внешнюю среду благодаря наличию ребер охлаждения 46, что увеличивает межремонтный период работы устройства.
1. Уплотняющее устройство для вала, например бетоносмесителя, включающее сальник, корпус которого оснащен фланцем с отверстиями, а его полость - сальниковой набивкой с возможностью охвата вала и взаимодействия с нажимной втулкой, фиксируемой регулирующими винтами, газовую камеру, расположенную вне зоны сальниковой набивки и имеющую в своей стенке отверстие для ввода газа под давлением, манжету для уплотнения вала и масляную камеру, в стенке которой выполнено отверстие для ввода масла под давлением, отличающееся тем, что оно снабжено кожухом в виде стакана с обеспечением разъемной и герметичной связи его с корпусом сальника, газовая камера образована полостью стакана и совмещена с масляной камерой, в донной части стакана выполнено отверстие для прохода вала, манжета размещена в кольцевом углублении, выполненном в донной части стакана изнутри соосно отверстию для вала, а отверстия для ввода газа и масла выполнены в стенке стакана.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что связь стакана с корпусом сальника выполнена в виде болтового соединения, причем входной торец стакана имеет фланец, оснащен двумя уплотнительными прокладками, расположенными с возможностью охвата при монтаже базового элемента ротационного оборудования, например бетоносмесителя, а во фланцах стакана и корпуса сальника и прокладках выполнены совпадающие соосные осевые отверстия под болты.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что связь стакана с корпусом выполнена с помощью винтового соединения и уплотнительной прокладки, причем корпус сальника снабжен дополнительным фланцем с отверстиями, при этом основной и дополнительный фланцы расположены у торцов корпуса сальника соответственно, а во входном торце стакана выполнены резьбовые отверстия, совпадающие по крайней мере с осевыми отверстиями фланца, расположенного у внутреннего торца корпуса сальника, и соответствующей уплотнительной прокладки.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что связь стакана с корпусом сальника осуществлена с помощью оснащенного уплотнительной прокладкой резьбового соединения, причем внутренняя боковая поверхность стакана выполнена цилиндрической двухступенчатой, приторцевая поверхность имеет больший диаметр, чем внутренняя ступень, и на ней выполнена внутренняя резьба, а наружная резьба выполнена на наружной поверхности корпуса сальника у его внутреннего торца.
5. Устройство по любому из пп.2, 3, или 4, отличающееся тем, что стакан снабжен ребрами охлаждения, расположенными на его наружной боковой поверхности, а геометрические оси отверстий для ввода газа и масла соответственно расположены в одной поперечной плоскости или близких поперечных плоскостях вне зоны ребер.
