Вузол ущільнення вала редуктора

Изобретение относится к области электротехнического оборудования и может быть использовано для контактного уплотнения подвижных соединений, в частности для уплотнения вала редуктора. Известны простейшие конструкции уплотнения валов сальникового типа, представляющие собой кольцевую щель вокруг вала, набитую уплотняющим материалом. Для набивки применяют хлопчатобумажные ткани, шнуры, вываренные в масле и другие подобные материалы с добавлением самосмазывающихся веществ типа графита, дисульфида молибдена [1]. Однако основной недостаток этих конструкций уплотнения - повышенный износ, сопровождающийся потерей уплотнительных свойств. Известен также узел уплотнения вала редуктора, состоящий из корпуса и помещенной кольцевую щель между корпусом и валом резиновой армированной манжеты [2]. Недостатком является ненадежность работы узла уплотнения из-за быстрого выхода из строя резиновой армированной манжеты, которая непосредственно упирается в вал редуктора, испытывающей радиальные колебания. Известен также узел уплотнения вала редуктора, состоящий из корпуса и расположенными в кольцевой щели между корпусом и валом армированной резиновой манжеты, подшипника качения, втулки и резинового кольца. При этом подшипник качения, и втулка установлены на валу, а резиновое кольцо размещено в пазу вала. Вращение втулки совместно с валом без проскальзывания обеспечивается тем, что она с одной стороны жестко упирается в подшипник, а другой во фланец вала [3]. При использовании данного узла наблюдается повышенный износ армированной резиновой манжеты и корпуса, в котором установлен подшипник из-за колебаний вала в радиальном направлении. Действительно, в случае, когда консольная часть вала совместно с втулкой под действием нагрузки от привода совершает упругие колебания (биения) в радиальном направлении, то армированная манжета подвергается повышенному износу, что и приводит к разгерметизации редуктора. В основе данного изобретения лежит решение задачи по усовершенствованию узла уплотнения вала редуктора путем изменения взаимоположения элементов конструкции узла, размещенных в кольцевой щели между корпусом и валом, за счет чего обеспечивается герметичность редуктора при колебании вала в радиальном направлении. Поставленная задача решается тем, что узел уплотнения вала редуктора, состоит из корпуса и расположенных в кольцевой щели между корпусом и валом армированной резиновой манжеты, подшипника качения, втулки и резинового кольца уплотнения. При этом согласно изобретению один конец втулки представляет собой консоль. Резиновая армированная манжета, ширина которой меньше длины консольного конца втулки в 1,1 ... 1,5 раза установлена между консольным концом втулки и корпусом, а подшипник качения, втулка и резиновое кольцо уплотнения размещены коаксиально друг относительно друга с обеспечением плотной посадки между ними. Техническим результатом при использовании и предложенного узла уплотнения вала редуктора является обеспечение герметичности редуктора при колебании вала в радиальном направлении. Это достигается за счет того, что происходит снятие нагрузки, вызванной радиальным биением вала, непосредственно с резиновой, армированной манжеты и приложение ее к размещенным в кольцевой щели подшипнику качения, втулке, один конец которой представляет собой консоль, а также к резиновому кольцу. При этом втулка и подшипник качения обеспечивают неподвижность резинового кольца относительно вала, а резиновое кольцо обеспечивает плотную посадку между ними. Все это в целом исключает влияние колебания вала на работу армированной резиновой манжеты. На чертеже (фиг.) представлен узел уплотнения вала редуктора. Узел уплотнения вала редуктора состоит из корпуса 1 и расположенных в кольцевой щели между корпусом 1 и валом 2 с обеспечением плотной посадки подшипника качения 3, втулки 4, один конец которой представляет собой консоль, длина которого превышает ширину "B" резиновой армированной манжеты 5 в 1,1 - 1,5 раза, резинового кольца 6. При этом армированная манжета 5 установлена между консольным концом втулки 4 и корпусом 1 и поджата крышкой 7. Таким образом, подшипник качения, втулка и резиновое кольцо уплотнения размещены коаксиально, с обеспечением плотной посадки между ними. Сборка предлагаемого узла уплотнения выполняется следующим образом. Если корпус редуктора неразъемный, сборка узла уплотнения осуществляется следующим образом. В подшипник 3 по плотной посадке запрессовывается втулка 4, с выступающим за подшипник 3 консольным концом 4, затем подшипник 3 с втулкой 4 вталкивается (запрессовывается) в корпус редуктора 1 по напряженной посадке. Далее во втулку 4 вставляется вал 2, который с внутренней поверхностью втулки 4 образует кольцевую щель. В эту щель заталкивается резиновое кольцо 6, толщина которого не менее ширины самой кольцевой щели. После этого между корпусом 1 и консольным концом втулки 4 устанавливается резиновая армированная манжета 5 и узел закрывается крышкой 7, которая подпирает резиновую армированную манжету 5. Разборка: снимается крышка 7, извлекается резиновая армированная манжета 5. При помощи съемника или путем выбивания со стороны консольного конца втулки4, из подшипника 3 извлекается втулка 4, выводится из подшипника 3 вал 2 и с него снимается резиновое кольцо 6, затем при помощи съемника из корпуса редуктора извлекается подшипник. Если корпус редуктора разъемный по диаметральной плоскости, то в этом случае при сборке узла уплотнения исключается операция заталкивания в корпус подшипника 3, а при разборке - при помощи съемника извлечения подшипника 3 из корпуса 1. Работа узла уплотнения заключается в следующем. Во время вращения вала 2, который имеет колебания в радиальном направлении, резиновое кольцо 6 воспринимает колебательные движения вала 2 - то растягивается, то сжимается при этом не нарушается герметичность уплотнения, т.к. остается на валу 2 неподвижным и вращается вместе с ним. Эта неподвижность обеспечивается тем, что это кольцо 6 находится в плотном соприкосновении с валом 2, втулкой 4 и внутренним кольцом шарикоподшипника 3. Поэтому за счет сил трения между валом 2, резиновым уплотнением 6, втулкой 4 и внутренним кольцом шарикоподшипника 3 передается вращение от вала 2 к втулке 4 и к шарикоподшипнику 3, так как радиальные колебания втулки 4 закрепленной в подшипнике 3 невелика по сравнению с колебаниями вала редуктора 2, то резиновая армированная манжета 5 работает в более благоприятном режиме по сравнению, с тем, если бы она размещалась между валом 2 и корпусом 1, что и обеспечивает повышенную герметичность узла уплотнения. Предложенная конструкция уплотнения была использована при уплотнении шлицевого вала конического редуктора скобы редукционного стана 30 - 102. Вал со шлицами диаметром 80мм, на котором закреплена зубчатая муфта, консольно помещается в полый шлицевой вал. При работе этот вал имеет амплитуду свои х радиальных колебаний больше, чем вал закрепленный в подшипниках. Уплотнение этого вала было выполнено следующим образом. В подшипник №1000824 ГОСТ 8338 - 79 была запрессована втулка по напряженной посадке (Н-7/К-6). Высота втулки - 44мм. Подшипник вместе с втулкой был по плотной посадке размещен в корпусе редуктора (корпусе уплотнения), при этом он был надет на вал. В кольцевой зазор между валом и втулкой, который составил 5мм, заталкивали резиновое кольцо толщиной 7мм и шириной 5мм, в корпус уплотнения между втулкой и боковой поверхностью корпуса помещалась резиновая армированная манжета размером 1,2 - 110 ´ 135 2мм. ГОСТ 8752 - 79. Корпус уплотнения закрывается крышкой. Во время исследований по вопросу герметичности предлагаемого узла уплотнения консольная втулка 4 (фиг.) была изготовлена длиною в пределах 1,1 - 1,5 ширины B резиновой армированной манжеты, равной B = 10мм. Результаты испытаний узла уплотнения на герметичность представлены в таблице. Анализ полученных экспериментальных данных показал, что узел по прототипу обеспечивает герметичность редуктора в течение 53 суток, в то время как предлагаемый нами узел 90 - 140 суток, т.е. в 2 раза увеличен межремонтный период.