Торцеве ущільнення вала

1 Торцеве ущільнення вала, що містить встановлене в корпусі необертове кільце тертя і контактуюче з ним обертове кільце тертя, розміщене на валу, ущільнюючий елемент, підтиснутий одним кінцем через обтискний елемент до обертового кільця, а другим за допомогою опорної втулки з заплечиком до вала і пружний елемент, що взає модіє одним кінцем з заплечиком, а другим з обтискним елементом, яке відрізняється тим, що в обертовому КІЛЬЦІ тертя виконана ступінчата кільцева розточка, на КІНЦІ ущільнюючого елемента, що контактує з обертовим кільцем, є ЗОВНІШНІЙ кільцевий бурт, який розміщений в ступінчатій кільцевій розточці і підтиснутий до кільця пружним елементом через обтискний елемент, також встановлений в розточці і закріплений упорним елементом 2 Торцеве ущільнення вала за п 1, яке відрізняється тим, що упорний елемент для обтискного елемента виконаний у вигляді розпірного кільця, встановленого в кільцевому пазу який є на більшій боковій поверхні розточки обертового кільця тертя Корисна модель належить до області гідромашинобудування, конкретніше до ущільнюючих пристроїв, і може бути використана для ущільнення обертового вала занурювального електродвигуна, який використовується в ролі привода насоса для відкачки рідини зі свердловин, колодязів і т д Відоме торцеве ущільнення вала переважно занурювального електродвигуна, яке містить в собі необертове кільце тертя і контактуюче з ним обертове кільце тертя, ущільнюючий елемент у вигляді сильфона, який підтиснутий одним кінцем до обертового кільця, а другим - до вала за допомогою втулки, забезпеченої заплечиком, а також гвинтову пружину, що взаємодіє з обертовим кільцем (Див патент США № 2740059, Кл НКІ 310-87, опуб 1956 р) Недоліком відомої конструкції можна вважати низьку надійність, обумовлену недостатньою механічною МІЦНІСТЮ кріплення сильфона Це визначається технологією складання ущільнення, за умовами якої необхідні наявність канавок на валі, з одного боку, і забезпечення натягу сильфона при посадці на вал, з другого боку З книги А А Богданов "Погружные центробежные насосы для добычи нефти (Занурювальні відцентрові насоси для видобутку нафти) - Москва, Видавництво "Недра", 1968 р - с 195, Мал 152 відоме торцеве ущільнення вала, яке містить необертове кільце тертя і контактуюче з ним обертове кільце тертя, сильфон, підтиснутий одним кінцем до обертового кільця, а другим до вала за допомогою опорної втулки з заплечиком, що взаємодіє з пружним елементом у вигляді пружини Недоліком відомого пристрою можна вважати низьку надійність Це обумовлено тим, що ущільнююче кільце опорної втулки призначене для герметизації вала, за технологією складання не може забезпечити необхідний натяг для надійного захисту порожнини електродвигуна від проникнення зовнішнього середовища при виникненні тиску в цій порожнині, меншого за ЗОВНІШНІЙ Найбільш близьким до заявлюваного за технічною суттю є, вибране в ролі прототипу, торцеве ущільнення, описане в патенті Російської Федерації № 20052237, М кл 5 F16J15/34, 1993 р Пристрій містить встановлене в корпусі необертове кільце тертя і контактуюче з ним обертове кільце тертя, розміщене на валу ущільнюючий елемент, підтиснутий одним кінцем через обтискний елемент до обертового кільця, а другим за допомогою опорної втулки з заплечиком до вала, і пружний елемент, що взаємодіє одним кінцем з заплечиком, а другим з обтискним елементом Вказані ознаки є спільними з конструкцією, що заявляється Обертове кільце тертя встановлене в ущіль О (О 1260 нюючому елементі, обтиснутому обтискним кільцем Через обтискне кільце обертове кільце тертя підтиснуте пружним елементом до нерухомого кільця тертя Кільця тертя виконані різної ЗНОСОСТІЙКОСТІ, а контактна площа кільця тертя з менш зносостійкого матеріалу виконана такою, що зменшується від більш зносостійкого кільця тертя Недоліком відомої конструкції є відсутність надійної фіксації з'єднання обертового кільця з ущільнюючим елементом Фіксація з'єднання залежить від точності виготовлення елементів Обробка конічних бокових поверхонь обертового кільця утруднена Крім того, вказана форма обертового кільця вимагає підвищених мір безпеки для виключення пошкодження в процесі складання і установки за місцем В основу створення корисної моделі поставлена задача розробки такої конструкції торцевого ущільнення вала, в якій забезпечується виключення впливу осьового переміщення ущільнюючого елемента на місце з'єднання його с обертовим кільцем тертя, а також спрощення Поставлена задача розв'язується тим, що в торцевому ущільненні вала, що містить встановлене в корпусі необертове кільце тертя і контактуюче з ним обертове кільце тертя, розміщене на валі, ущільнюючий елемент, підтиснутий одним кінцем через обтискний елемент до обертового кільця, а другим за допомогою опорної втулки з заплечиком до вала, і пружний елемент, що взаємодіє одним кінцем з заплечиком, а другим з обтискним елементом, згідно з корисною моделлю, в обертовому КІЛЬЦІ тертя виконана ступінчата кільцева розточка, на КІНЦІ ущільнюючого елемента, що контактує з обертовим кільцем, є ЗОВНІШНІЙ кільцевий бурт, який розміщений в ступінчатій кільцевій розточці і підтиснутий до кільця пружним елементом через обтискний елемент, також встановлений в розточці і закріплений упорним елементом В торцевому ущільненні упорний елемент для обтискного елемента виконаний у вигляді розпірного кільця, встановленого в кільцевому пазі, який є на більшій боковій поверхні розточки обертового кільця тертя Заявлювана конструкція ілюструється кресленням, де показане торцеве ущільнення вала у поздовжньому розрізі Торцеве ущільнення містить обертове кільце тертя 1, розміщене на валі 2, і контактуюче з ним необертове кільце тертя 3, встановлене в корпусі 4 Ущільнюючий елемент 5 виконаний у вигляді сильфона і підтиснутий одним кінцем через обтискний елемент 6 до обертового кільця 1, а другим за допомогою опорної втулки 7 з заплечиком до вала 2 Сильфон 5 також підтискається за допомогою пружного елемента 8, що являє собою пружину яка взаємодіє одним кінцем з заплечиком опорної втулки 7, а другим з обтискним елементом 6, виконаним у вигляді шайби В обертовому КІЛЬЦІ тертя 1 є ступінчата кільцева розточка 9, в якій поміщений ЗОВНІШНІЙ кільцевий бурт, розташований на КІНЦІ ущільнюючого елемента 5 Кільцевий бурт елемента 5 підтиснений до кільця 1 через обтискний елемент 6, також встановлений в розточці 9 і закріплений упорним елементом 10 Упорний елемент 10 обтискного елемента 6 виконаний, наприклад, у вигляді розпірного кільця Елемент 10 встановлений в кільцевому пазі 11, розташованому на боковій поверхні розточки 9 більшого діаметра в обертовому КІЛЬЦІ тертя 1 Для створення постійного механічного притиску до вала 2 другий кінець ущільнюючого елемента 5, встановлений на валі, упирається своїм торцем в шайбу 12, зафіксовану стопорним кільцем 13 Опорна втулка 7 виконана ступінчатою, причому ступінь більшого діаметра утворює заплечико, а ступінь меншого діаметра встановлений в кільцевій канавці, виконаній на ЗОВНІШНІЙ боковій поверхні частини елемента 5, встановленій на валі Необертове кільце тертя 3 торцевого ущільнення ущільнене в корпусі 4 ущільненням 14 В процесі роботи крутячий момент від вала 2 через сильфон 5 передається обертовому кільцю тертя 1 Пружний елемент 8, упираючись в заплечико втулки 7 і елемент 6, постійно розтягується і тим самим здійснює постійний притиск обертового кільця тертя 1 до нерухомого кільця 3 Одночасно через взаємодію меншого ступеня втулки 7 і сильфона 5 його поверхня притискується до вала 2, забезпечуючи герметичність на валі При цьому завдяки надійному обтиску цього кінця сильфона 5 за допомогою замкненого об'єму, утвореного шайбою 12, валом 2 і меншим ступенем втулки 7, встановленим в кільцевій канавці сильфона 5, виключається його провертання і обмежується осьове переміщення З'єднання кільцевого бурта на КІНЦІ сильфона 5 з обертовим кільцем тертя 1 під час роботи не зазнає змін при осьових переміщеннях сильфона 5, бо воно визначається елементами 6 і 10 1260 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71