Лабиринтное торцовое уплотнение
Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подшипниковых узлов. Целью изобретения является повышение надежности путем образования рабочими поверхностями уплотнительных элементов конфузорных и диффузорных щелей. Лабиринтное торцовое уплотнение содержит вращающуюся втулку 1 с жесткими уплотнительными элементами 2, неподвижную втулку 3 с кольцевыми кромками 4, торцовую контактную периферийную поверхность 5 втулки 1, торцовую контактную периферийную поверхность 6 втулки 3, трапецеидальную поверхность 7, поверхность 8 базирования вращающейся втулки, поверхность 9 базирования неподвижной втулки, периферийный кольцевой выступ 10 неподвижной втулки и выступ 11 вращающейся втулки. Уплотнительные элементы 2, охваченные упруго-эластичными кромками 4, и периферийные выступы 10, 11, контактирующие с оппозитными поверхностями 6, 5, создают подвижные герметичные контактные поверхности. Слой смазки, концентрирующийся в замкнутых камерах и запирающих пазухах, обеспечивает снижение трения и износа контактирующих герметизирующих поверхностей и является дополнительной герметизирующей средой лабиринтного торцового уплотнения, запирающей многоступенчатый лабиринтный канал уплотнения. 2 ил.
С903 СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (бд 4 P 16 J 15/34.7
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4378131/31-29 . (22) 15.02.88 (46) 07.11.89. Бюл. 9 41 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э. Дзержинс-. кого (72) Э.А. Ткаченко (53) 62-762 (088.8) ,(56) Авторское свидетельство СССР
Ф 120329 1, кл. Р 16 J 15/34, 1987. (54) ЛАВИРИНТНОК ТОРЦОВОЕ УПЛОТНКНИК (57} Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подшипниковых узлов. Целью изобретения является повышение надежности путем образования ,рабочими поверхностями уплотнительных элементов конфузорных и диффузорных щелей. Лабиринтное торцовое уплотнение содержит вращающуюся втулку 1 с жесткими уплотнительными элементами 2, неподвижную втулку 3 с кольцевыми кромками 4, торцовую кон"
„,80„„3526283 А 1
2 тактную периферийную поверхность 5 втулки 1, торцовую контактную периферийную поверхность 6 втулки 3, трапецеидальную поверхность 7, поверхность 8 базирования вращающейся втулки, поверхность 9 базирования неподвижной втулки, периферийный кольцевой выступ 10 неподвижной втулки и выступ 11 вращающейся втулки. Уплотнительные элементы 2, охваченные упруго-эластичными кромками 4, и периферийные выступы 10, 11, контактирующие с оппозитными поверхностями
6, 5, создают подвижные герметичные контактные поверхности. Слой смазки, концентрирующийся в замкнутых камерах и запирающих пазухах, обеспечивает снижение трения и износа контактирующих герметизирующих поверхностей и является дополнительной герметизирующей средой лабиринтного торцового уплотнения, запирающей многоступенчатый лабиринтный канал уплотнения. 2 ил.
1520283
Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подшипниковых узлов.
Цель изобретения — повышение надежности путем образования рабочими поверхностями уплотнительных элементов конфузорных и диффузорных щелей.
На фиг,1 показаны оппозитные уплотнительные втулки в исходном состоянии до сборки уплотнения; на фиг,2 — уплотнение в сборе.
Лабиринтное торцовое уплотнение включает вращающуюся втулку 1 с жест кими уплотнительными элементамй 2, неподвижную втулку 3 с двусторонними упругоэластичными кольцевыми кромками 4, торцовую контактную периферийную поверхность 5 вращающейся втулки 1, торцовую контактную периферийную поверхность б неподвижной втулки
3, трапецеидальную торцовую поверхность зазора ступени вращающейся втулки 1, поверхность 8 базирования вращающейся втулки, поверхность 9 базирования неподвижной втулки, периферийный кольцевой выступ 10 неподвижной втулки и периферийный кольцевой выступ 11 вращающейся втулки.
Лабириптное торцовое уплотнение работает следующим образом.
Неподвижная втулка 3 с натягом базируется поверхностью 9 в корпусе ,уплотняемого узла. Вращающаяся втулка 1 с натягом базируется поверх-! ностью 8 на валу уплотняемого узла.
Вращающаяся втулка 1 имеет возможность аксиального перемещения при сборке. В исходном состоянии зазор между кольцевыми упругоэластичными кромками 4 меньше толщины основания жесткого уплотнительного элемента 2 (фиг.1), что обеспечивает упругое обжатие элемента 2 кромками 4 в сопряженном состоянии (фиг.3). В процессе сборки лабиринтного торцового уплотнения упругоэластичные кольцевые кромки 4 при аксиальном перемещении вращаю50 щейся втулки деформируются. При этом кольцевая кромка, охватывающая жесткий элемент со стороны большого диаметра основания, растягивается, а кольцевая кромка, охватывающая его со стороны внутреннего диаметра,сжи.мается. Величина деформации упругоэластичных кромок 4 определяется разностью размеров их зазора и утолщенной части жесткого элемента вращающейся втулки, образованной сопряже нием прямого и обратного кольцевого конуса. В сборе неподвижная втулка
3 и вращающаяся втулка 1 контактируют кольцевыми периферийными выступами 10 и 11 с оппозитными поверхностями 5 и 6 (фиг.3). При этом деформированные кольцевые упругоэластичные кромки восстанавливают размеры, упруго обжимая основания жестких кольцевых уплотнительных элементов 2.
В статическом состоянии смазка концентрируется в замкнутых камерах, образованных конфузорными и диффузорными конусными щелями жестких уплотнительных элементов и упругоэластичными кольцевыми кромками. Избыток смазки при сборке выдавливается в пазухи, образованные нерабочими поверхностями упругоэластичных кольцевых кромок и трапецеидальной торцовой поверхностью зазоров ступеней вращающейся втулки. Герметизирующие
I контактные поверхности, образованные упругим обжатием упругоэластичными кромками основания жестких элементов, замкнутые камеры и запирающие пазухи, образованные на длине проточной части многоступенчатого лабиринтного уплотнения, препятствуют проникновению внешней среды в уплотняемый узел и инфильтрации из узла даже низковязких смазок.
В динамическом режиме вращающиеся жесткие уплотнительные элементы 2, охваченные упругоэластичными кольцевыми кромками 4,и периферийные выступы 10 и 11, контактирующие с. оппоsHTHbIMH поверхностями 6 и 5, создают подвижные герметизирующие контактные поверхности. При этом высокие требования к размерам сопрягаемых поверхностей не предъявляются, так как плотность сопряжения обеспечивается в процессе приработки контактирующих поверхностей вращающейся и неподвижной. втулок.
Слой смазки, концентрирующийся в замкнутых камерах и запирающих пазухах, обеспечивает снижение трения и износа контактирующих герметизирующих поверхностей и является дополнительной герметизирующей средой ла1 биринтного торцового уплотнения, за- . пирающей многоступенчатый лабиринтный канал уплотнения. Гидростатическая
15202
Составитель А. Фролов
Редактор Н . Яцола Т ехр ед Л . 0лийнык Корректор А . Обруч ар
Заказ о739/38 Тираж 721 . Подписное
ВНИЙПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 сила, возникающая в результате неравномерности щелей на длине проточной части, вызывает дополнительное поджатие упругоэластичных кольцевых кро5 мок к основанию жестких уплотнительных элементов вращающейся втулки, Перекос и биение оппозитных втулок, вызванные неточностью сборки лабиринтноге торцового уплотнения, не снижают надежности герметизации. Это обусловлено многоступенчатостью уплотненйя и податливостью упругоэластичных кромок, компенсирующих зазор, .образованный неточностью сборки. ф любом случае оппозитные втулки приспосабливаются к геометрии осевого положения при вращении, что обеспечивается способностью полимерных материалов к релаксации и перераспре- 2О делению напряжений.
83 6
Формула из обр ет ения
Лабиринтное торцовое уплотнение, содержащее неподвижную и вращающуюся многоступенчатые втулки, образующие рабочими кольцевыми элементами цилиндрические щели на проточной длине и торцовые щели в радиальном направлении в пределах зазоров ступеней, периферийными выступами контактирующие с оппозитно расположенными торцовыми поверхностями, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности, рабочие элементы неподвижной втулки выполнены в виде двусторонних упругоэластичных кромок, охватывающих с контактом основание рабочих элементов вращающейся втулки, выполненных в виде сопряженных прямого и обратного кольцевых конусов.
