Стояночное уплотнение

 

ОПИСАНИЕ „„842318

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.08.79 (21) 2811565)25-08 (51) М, Кл. з с присоединением заявки №вЂ”

F 16 J 15/54

Гоеударстееиный комитет (23) Приоритет— (53) УДК 62-762 (088.8) Опубликовано 30.06.81. Бюллетень №24

Дата опубликования описания 05.07.81 ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

P. Ф. Газизов (71) заявитель (54) СТОЯНОЧНОЕ УПЛОТНЕНИЕ P. Ф. ГАЗИЗОВА

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подши пни ковых узлов как во взаимодействии с бесконтактными, например винтоканавочными, уплотнениями, так и индивидуально при работе в абразивных и агрессивных средах для затирания жидких и газообразных сред.

Известно стояночное уплотнение для уплотнения вертикальных валов. К упругому запирающему элементу прикреплены инерционные тела (центробежные грузы), снабженные с одной стороны штифтами, которые контактируют с неподвижной профилированной поверхностью, выполненной на втулке. Профилированная поверхность предназначена синхронизировать момент раскрытия кольцевого зазора и начало вращения вала 111.

К недостаткам известного уплотнения

-относится то, что в момент останова пружина упругими силами прижимает манжету к рабочей поверхности неподвижной втулки и запирает таким образом кольцевой зазор.

С началом движения вала соединенная с ним манжета также начинает вращаться.

Увлекаемый силами трения упругий элемент с инерционными телами также начинает окружное движение. При этом инерционные тела, благодаря взаимодействию штифтов и неподвижной профилированной поверхности, пытаются раздвинуться в радиальном направлении и растянуть упругий элемент, открыть кольцевой зазор. Но как только упругий элемент растянется и оторвется от вращающейся манжеты, силы трения (благодаря которым упругий элемент должен получить достаточное вращательное движение для возникновения центробежных сил) исчезнут или становятся настолько малы, что не в состоянии дальше надвинуть инерционные тела на гребни профилированной поверхности. В следующее мгновенис он под действием упругих сил сжимается и вновь прижимается к вращающейся манжете и вместе с ней к неподвижной втулке, закрывая кольцевой зазор. В следующее мгновение цикл повторяется. Упругий элемент вместе с инерционными телами будут испытывать воздействие прерывистых импульсных сил, не получая достаточного разгона для стабильного раскрытия кольцевого зазора, тем более из-за упругих сил материала он постоянно будет стремиться не только

842318 сжиматься, но и двигаться назад, против вращения.

С началом вращения на каждый штифт, который прикреплен к инерционному телу, начинает действовать радиально направленная сила и при этом, поскольку штифт расположен только с одной стороны инерционного тела, возникает момент силы, пытающийся повернуть инерционное тело в радиальной плоскости, что снижает надежность работы уплотнения.

Недостатком этого уплотнения являет- 10 ся и то, что в нем не предусмотрена синхронизация момента остановки вала и запирания упругим элементом кольцевого зазора.

Вследствие того, что центробежные силы пропорциональны квадрату скорости вра15 щения вала, упругий элемент запирает кольцевой зазор з.. долго до полной или частичной остановки вращения вала и начинает контактирова b с неподвижной втулкой, приводя к усиленному его износу, особенно в абразивных и агрессивных средах. 20

Цель изобретения — расширение технологических возможностей, повышение надежности и увеличение долговечности.

Поставленная цель достигается тем, что инерционные тела имеют две радиально расположенные опоры, которые в свою очередь расположены в фигурных прорезях (или канавках), выполненных в подвижных деталях уплотнения, соединенных с вращающимся валом, а каждая прорезь или канавка в периферийной наиболее удаленной от центра части имеет карман, направленный в сторону вращения вала, что позволяет использовать в изобретении не только центробежные, но и окружные инерционные силы.

На фиг. 1 изображено уплотнение, продольный разрез; на фиг . 2 — вид А и по- З5 перечный разрез  — В на фиг. 1.

Уплотнение состоит из крышки 1 корпуса, в котором помещен вращающийся вал 2.

Инерционные элементы 3, взаимодействующие с упругим элементом 4, помещены в фигурных прорезях, выполненных в обойме

5, закрепленной на подвижной втулке 6.

Фигурные прорези имеют карманы 7, направленные в сторону вращения вала.

Стрелкой показано направление вращения вала.

При неподвижном вале 2 упругий элемент 4 плотно запирает кольцевой зазор между крышкой 1 с неподвижной втулкой и подвижной втулкой 6, соединенной е валом 2.

В момент запуска обойма 5, соединенная с валом 2, набирает скорость от нуля до оп- 50 тимальной в течение определенного отрезка времени. В продолжение этого времени на каждое из инерционных тел 3 (а также на упругий элемент 4) действуют окружные (касательные) силы инерции, направленные в противоположную вращению вала 2 сторону. Эти силы возникают мгновенно с началом вращения и гораздо раньше сил центробежных набирают величину. Под действием инерционных и постоянно возрастающих центробежных сил, а также в результате взаимодействия фигурных прорезей, выполненных в щеках подвижной обоймы 5, с опорами инерционных тел 3 упругий элемент 4, к которому присоединены инерционные тела 3, растягивается, раскрывая таким образом кольцевой зазор раньше, чем цетробежные силы наберут нужную величину. Фигурные прорези в щеках обоймы 5 выполнены с учетом динамики изменения центробежных и бкружных инерционных сил, действующих на инерционные тела 3 и массу упругого элемента 4. Начинаясь с пологого угла к касательной, рабочая (нижняя), черта линии прсрези становится все круче и круче и в периферийной части принимает отрицательное значение, образуя карман 7.

В самую отдаленную от центра часть — в карман — инерционные тела 3 заполняются уже центробежными силами. Таким образом, начаЛо движения вала 2 и раскрытие упругого элемента 4 синхронизируются во времени.

Рабочая поверхно: ь фигурных прорезей легко поддается расчету и может быть заранее вычислена. Так, зная массу инерционных тел 3 и упругого ëåìåíòà 4 и закон возрастания скорости вала, можно в каждый из выбранных vnv.;нтов рассчитать величины окружных инерционных и центробежных сил.

В момент остановки вал 2 сбрасывает скорость от оптимальной до О, как правило, в течение времени более продолжительного, чем набирает при запуске. В это время на инерционные тела 3 и упругий элемент 4 действуют силы инерции, направленные в сторону направления вращения вала 2.

Равнодействующая окружных сил инерции и центробежных сил при замедлении вращения вала 2, благодаря выполненным в обойме 5 карманам 7, будет более долгое время удерживать инерционные тела 3 (вместе с ними упругий элемент 4 в растянутом положении) в крайнем периферийном положе-. нии до тех пор, пока скорость вращения вала 2 не уменьшится до величин, не опасных для уплотнения. Таким образом, синхронизуются ао времени момент остановки вала 2 и закрытия кольцевого зазора.

Подбирая глубину и угловое направление карманов можно подобрать наиболее оптимальное время закрытия кольцевого зазора при остановке.

Предлагаемое изобретение позволяет применять стояночные уплотнения для узлов валов, расположенных под любым углом в пространстве, чем расширяются возможности применения подобных уплотнений для средне- и малоскоростных машин.

Вследствие того, что изобретением предусматривается синхронизация моментов запуска-остановки и открытия-закрытия кольцевого зазора, повышается долговечность и надежность уплотнения, а также рас842318

Формула изобретения

Составитель Ю. Королев

Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Тираж 1006 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Е. Папи

Заказ 5018/35 ширяются возможности примеиения подобных стояночных уплотнений в труднодоступных узлах машин, работающих в абразивных, загрязненных средах.

1. Стояночное уплотнение, содержащее упругий запирающий элемент с- инерционными элементами, кинематически связанными с профильными поверхностями, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, повышения надежности и увеличения долговечности, инерционные элементы выполнены с двумя опорами, расположенными в фигурных прорезях, выполненных в подвижных деталях уплотненн и я.

2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что, с целью синхронизации момента запирания и останова вала, прорези в наиболее радиально удаленной зоне выполнены с карманами, направленными в сторону вращения вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 344192, кл. F 16 J 15/32, 1972.