Торцовое уплотнение вала

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к торцовым уплотнениям для герметизации вращающихся валов агрегатов. Технический эффект - повышение ремонтопригодности и надежности уплотнения. Сущность технического решения заключается в том, что в одинарном торцовом уплотнении, содержащем вращающийся узел, включающий гильзу с уплотнительным антифрикционным кольцом, и неподвижный узел, состоящий из второго уплотнительного антифрикционного кольца, установленного в аксиально-подвижной обойме, зафиксированной во фланце корпуса агрегата, на внешней поверхности кольцевого ребра окружности гильзы и обоймы выполнены по меньшей мере два паза для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам, расположенные симметрично по окружности обоймы и гильзы. В двойном торцовом уплотнении, содержащем две одинарные торцовые ступени, вращающиеся элементы которых включают в себя гильзу, выполненную в виде втулки с кольцевым выступом в торце, с установленными в ней уплотнительными антифрикционными кольцами, а неподвижные элементы, состоящие из обойм и вторых уплотнительных антифрикционных колец, выполнены аксиально-подвижными, на наружной поверхности кольцевого выступа гильзы выполнены продольные пазы для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам.

Полезная модель относится к машиностроению, а именно К торцовым

уплотнениям для герметизации вращающихся валов агрегатов.

Известны конструкции уплотнения вращающегося вала, в которых уплотняющий подвижный контакт образован элементами вращающегося и неподвижного узлов (пара трения антифрикционных колец),

взаимодействующими по уплотнительному пояску. Пружины в таких

конструкциях обеспечивают контакт уплотнительных поверхностей пары

трения, так как под действием давления уплотняемой среды, разделительной жидкости и от усилия пружин возникают осевые усилия, прижимающие антифрикционные кольца. (SU, авторское свидетельство № 176471, 1964, F 16 J 15/34).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому по первому варианту принята конструкция одинарного торцового уплотнения вала, включающая пару трения, состоящую из вращающегося и неподвижного контактных колец (RU, патент № 2001337, F 16 J 15/34, 1998). Вращающееся контактное кольцо крепится на валу агрегата путем установки его на резиновом уплотнительном кольце в гильзе, закрепленной на валу. Не вращающееся контактное кольцо пары трения устанавливается на уплотнительном резиновом

кольце в обойме (аксиально-подвижной втулке). Аксиально-подвижная втулка

устанавливается в корпусе уплотнения и герметизируется воротниковой манжетой, закрепленной в расточке фланца. Фланец с манжетой крепится к корпусу винтами.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому по второму варианту принята конструкция' двойного торцового уплотнения вала, содержащая две одинарные торцовые ступени, размещенные последовательно, вращающиеся элементы которых включают в себя гильзу с установленными в ней уплотнительными антифрикционными кольцами, а неподвижные элементы, состоящие из обойм и вторых уплотнительных антифрикционных колец, выполнены аксиально-подвижными (см. Приложение).

Недостатком таких конструкций торцовых уплотнений является то, что через узкие круглые сквозные отверстия, которые выполняются на торцевой поверхности гильзы (такие отверстия выполнить большого диаметра не позволяет расположение пазов под резиновые герметизирующие кольца) трудно, а порой нельзя удалить треснувшие или развалившиеся антифрикционные кольца пары трения, что усложняет демонтаж и монтаж уплотнения, а также снижает надежность его работы.

Технической задачей полезной модели является повышение ремонтопригодности и надежности работы уплотнения.

Сущность предлагаемого технического решения (по первому варианту) заключается в том, что в торцовом уплотнении, уплотняющий контакт которого образован взаимодействующими по уплотнительному пояску элементами вращающегося узла, включающего гильзу с установленным в ней уплотнительным антифрикционным кольцом, и неподвижного узла, состоящего из второго уплотнительного антифрикционного кольца, установленного в аксиально-подвижной обойме, зафиксированной во фланце корпуса агрегата, на внешней поверхности кольцевого ребра окружности гильзы (со стороны ее торца) выполнены по меньшей мере два паза для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам.

На внешней поверхности кольцевого ребра окружности обоймы также выполнены по меньшей мере два паза.

Пазы расположены симметрично по ребрам окружности обоймы и гильзы и вытянуты в осевом продольном направлении вала.

Сущность предлагаемого технического решения (по второму варианту) заключается в том, что в торцовом уплотнении, содержащем две одинарные торцовые ступени, вращающиеся элементы которых включают в себя гильзу, выполненную в виде втулки с кольцевым выступом в торце, с установленными в ней уплотнительными антифрикционными кольцами, а неподвижные элементы, состоящие из обойм и вторых уплотнительных антифрикционных колец, выполнены аксиально-подвижными, на наружной поверхности кольцевого выступа гильзы выполнены продольные пазы для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам.

Пазы расположены по окружности симметрично относительно друг друга

и в продольном сечении имеют ^ форму, вертикальная часть которой расположена между антифрикционными кольцами.

На фиг.1 представлено одинарное торцовое уплотнение (продольный разрез); на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - двойное торцовое уплотнение

(продольный разрез); на фиг.4 - вид Б на фиг.1.

Описание конструкции торцового уплотнения вала по первому варианту. Через корпус 1 агрегата проходит вращающийся вал 2, отделенный от корпуса торцовым уплотнением. Одинарное торцовое уплотнение (фиг.1) состоит из вращающихся и не вращающихся элементов. Вращающиеся элементы уплотнения включают в себя закрепленную на валу гильзу 3 с установленным в ней уплотнительным антифрикционным кольцом 4. Не вращающиеся элементы уплотнения, состоящие из второго уплотнительного антифрикционного кольца 5, установленного в аксиально-подвижной обойме 6, зафиксированной во фланце корпуса 1 агрегата. На поверхности кольцевого ребра окружности гильзы 3 (со стороны ее торца) выполнены фрезерованием два паза 7 для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам. Такие же пазы 8 выполнены на поверхности кольцевого ребра окружности обоймы 6. Пазы 7 и 8 расположены симметрично по окружности гильзы 3 и обоймы 6 и вытянуты в осевом продольном направлении вала 2. Пазы имеют размеры 10х5хЗ мм (фиг.2). Описание конструкции торцового уплотнения вала по второму варианту.

Двойное торцовое уплотнение вала (фиг.3) содержит две одинарные торцовые ступени, вращающиеся элементы которых включают в себя гильзу 3 с установленными в ней уплотнительными антифрикционными кольцами 4.

Неподвижные элементы, состоящие из вторых уплотнительных антифрикционных колец 5 (расположенные в обоймах), выполнены аксиально-подвижными. На наружной поверхности 10 кольцевого выступа 9 гильзы 3 выполнены два продольных паза 11 для доступа к уплотнительным антифрикционным кольцам, расположенные по окружности симметрично относительно друг друга. Пазы 11 в продольном сечении имеют форму, вертикальная часть которой расположена между антифрикционными кольцами 5 (фиг.3). Пазы имеют размеры 13х5х3 мм (фиг.4).

Герметизация элементов уплотнения в подвижных и неподвижных соединениях осуществляется с помощью резиновых колец круглого сечения. Торцовое уплотнение работает следующим образом.

При работе агрегата вращение от вала 2 через гильзу 3 передается вращающемуся контактному антифрикционному кольцу 4 (или кольцам 4). Крутящий момент, возникающий на не вращающемся антифрикционном кольце (или на кольцах) 5 от вращающегося кольца пары, воспринимается корпусом уплотнения через штифты аксиально-подвижной обоймы 6. Под действием давления уплотняемой среды или от разделительной жидкости возникают осевые силы, прижимающие антифрикционные кольца друг к другу

и к опорным пояскам гильзы и обойме, обеспечивая герметичность контакта пары (пар) трения антифрикционных колец.

Для демонтажа торцового уплотнения через пазы 7, 8 или 11 вводятся выступы съемника (или другого инструмента) и производится удаление треснувших или развалившихся антифрикционных колец пары (пар) трения соответственно одинарного или двойного уплотнения. Пазы имеют увеличенные размеры (по сравнению с круглыми отверстиями прототипа) за счет своей формы и места расположения на элементах уплотнения, что позволяет удобно его обслуживать.

Данное техническое решение позволяет повысить ремонтопригодность, надежность работы уплотнения и может быть использовано при изготовлении и модернизации торцовых уплотнений вращающихся валов агрегатов.

1. Торцовое уплотнение вала, содержащее две одинарные торцовые ступени, вращающиеся элементы которых включают в себя уплотнительные антифрикционные кольца, установленные в гильзе, выполненной в виде втулки с кольцевым выступом в торце, а неподвижные элементы, состоящие из обойм и вторых уплотнительных антифрикционных колец, выполнены аксиально-подвижными, отличающееся тем, что на наружной поверхности кольцевого выступа гильзы выполнены продольные пазы.

2. Торцовое уплотнение по п.1, отличающееся тем, что пазы в продольном сечении имеют форму.

3. Торцовое уплотнение по пп.2 и 3, отличающееся тем, что пазы расположены по окружности симметрично относительно друг друга.