Торцеве ущільнення вала

1 Торцеве ущільнення вала, що містить нерухоме і контактуюче з ним обертове ущільнююче кільце, сильфон, підтиснений одним кінцем до обертового ущільнюючого кільця, а другим - до вала обтискною втулкою з заплечиками, причому обтискна втулка виконана складеною з частин, з'єднаних між собою з можливістю осьового переміщення, а внутрішня поверхня частини втулки, що підтискує сильфон до вала, і контактуюча з нею зовнішня поверхня сильфона виконані у вигляді зрізаних конусів, більшою основою направлених від ущільнюючих кілець, яке відрізняється тим, що на внутрішній циліндричній поверхні частини втулки, що підтискує сильфон до обертового ущільнюючого кільця, по твірній виконані циліндричні упори, з можливістю установки у ВІДПОВІДНИХ радіусних пазах, що є на контактуючій з нею зовнішньою поверхнею другої частини втулки 2 Торцеве ущільнення по п 1, яке відрізняється тим, що на КОНІЧНІЙ поверхні частини втулки, що контактує з сильфоном, виконані насічки, рівномірно розташовані по твірній конічної поверхні О Винахід належить до галузі гідромашинобудування, конкретніше до ущільнюючих пристроїв і може бути використаний для ущільнення вала занурювального електродвигуна, призначеного для приводу насоса доя відкачки рідини із свердловини, колодязів і т д Відоме торцеве ущільнення вала переважно занурювального електродвигуна, до складу якого входять нерухоме і контактуюче з ним обертове ущільнююче кільце, сильфов, відтиснутий одним кінцем до обертового ущільнюючого кільця, а другим - до вала обтискною втулкою, забезпеченою заплечиком, гвинтову пружину, що взаємодіє з обертовим кільцем, і встановлений на валі упорний елемент (Див патент США № 2740059, Кл НКІ 310-87, опуб 1956р) Недоліком відомої конструкції можна вважати низьку надійність Це викликано недостатньою механічною МІЦНІСТЮ кріплення сильфона, зумовленою процесом складання ущільнення на валі, з одного боку, через складність, визначену наявністю канавок на валі, і, з другого боку, через необхідність забезпечення натягу при посадці на вал Відома також конструкція торцевого ущільнення вала переважно занурювального електродвигу на, до складу якого входять нерухоме і контактуюче з ним обертове ущільнююче кільце, сильфон, підтиснутий одним кінцем до обертового ущільнюючого кільця за допомогою розпірного кільця, а другим - до вала обтискної втулки з заплечиком один з яких взаємодіє з вільним кінцем пружини, а другий - з обертовим кільцем (Див а с СРСР № 826792, М кл F16J 15/36, F 04D 29/10) Недоліком даної конструкції в низька надійність при тривалій експлуатації електродвигуна, зумовлена тим, що механічна МІЦНІСТЬ кріплення сильфона забезпечується його натягом, який в процесі експлуатації зникав через старіння еластоміру сильфона Найближчим до заявлюваного за технічною суттю є вибране як прототип торцеве ущільнення вала, до складу якого входять нерухоме і контактуюче з ним обертове ущільнююче кільце, сильфон, підтиснутий одним кінцем до обертового ущільнюючого кільця, а другим - до вала обтискної втулки з заплечиками, причому обтискна втулка виконана складеною з частин, що сполучені між собою з можливістю осьового переміщення, а внутрішня поверхня частини втулки, яка підтискує сильфон до вала, і контактуюча з нею зовнішня (О ю 00 о ю 50856 контакту і забезпечує постійний підтиск конічної частини сильфона до вала тривалий час, а також вільне осьове переміщення частин втулки при одночасному обмеженні їх переміщення в радіальному напряжу Так як газ радіусний, а упор виконано циліндричним, заклинення частин втулки при обертанні виключене Насічки на КОНІЧНІЙ поверхні частиш втулки вказаної форми додатково сприяють виключенню провертання сильфона за рахунок збільшення поверхні зчеплення сильфона і втулки Заявлювана конструкція ілюструється кресленнями, де на фіг 1 показане торцеве ущільнення вала в поздовжньому розрізі, на фіг 2 - переріз А-А на фіг 1 Торцеве ущільнення вала містить обертове ущільнююче кільце 1, встановлене на валі 2, і контактуюче з ним нерухоме ущільнююче кільце З Сильфон 4 встановлений одночасно на валі 2 і в рухомому КІЛЬЦІ 1 Поверхні 5 і 6 сильфона 4 притиснені до обертового кільця 1 обтискної втулки 7 Поверхня 8 сильфона 4 притиснена до вала 2 також обтискною втулкою 7 Обтискна втулка 7 для створення постійного механічного притиску сильфона 4 до вала 2 і кільця 1 виконана складеною з частин 9 і 10, сполучених між собою рухомо з можливістю осьового переміщення На обтискній В основу створення винаходу поставлена завтулці 7 встановлена пружина 11, що опирається дача розробки такої конструкції торцевого ущільодним кільцем на заплечико частини 10 обтискної нення, в якому нове виконання рухомого з'єднання втулки 7, а другим - на заплечико частини 9 обтисскладових частин втулки забезпечує постійне відкної втулки 7 Зовнішня поверхня 12 сильфона 4 тиснення сильфона до вала при тривалій роботі за виконана у вигляді зрізаного конуса Поверхня рахунок створення на них для одержання вільного частина 10 втулки 7, що контактує з поверхнею 12 осьового переміщення частин втулки циліндричних сильфона 4, має відповідну конічну форму Кінець поверхонь і обмеження радіального переміщення сильфона 4, встановлений на валі 2, опирається зазором між вказаними поверхнями, що виключав своїм торцем на шайбу 13, зафіксовану на валі 2 вибивання місця контакту і заклинювання частин стопорним кільцем 14 На внутрішній поверхні часвтулки тини 9 обтискної втулки 7, що відтискує сильфон Поставлена задача розв'язується тям, що в до обертового кільця 9, по утворюючій виконані торцевому ущільненні вала, що містить нерухоме і циліндричні упори 15, а на ЗОВНІШНІЙ поверхні часконтактуюче з ним обертові ущільнюючі кільця, тини 10 втулки 7 виконані ВІДПОВІДНІ радіусні пази з сильфон, підтиснутий одним кінцем до обертового можливістю установки в них упорів 15 На КОНІЧНІЙ ущільнюючого кільця, а другим - до вала обтискної поверхні 12 частини втулки 10, що контактує з сивтулки з заплечиками, причому обтискна втулка льфоном 4, виконані насічки, рівномірно розміщені виконана складеною з частин, сполучених між сопо утворюючій конічної поверхні 12 Крок, з яким бою з можливістю осьового переміщення, а внутвиконані насічки, визначається необхідним зусилрішня поверхня частини втулки, що підтискує силям зчеплення між сильфоном 4 і частиною втулки льфон до вала, і контактуюча з нею зовнішня 10 і може бути рівним, наприклад, 1мм поверхня сильфона виконані у вигляді зрізаних конусів, більшою основою направлених від ущільВ процесі роботи крутячий момент від вала 2 нюючих кілець, згідно з винаходом, на внутрішній через обтискну втулку 7 передається обертовому поверхні частини втулки, що підтискує сильфон до кільцю 1 Пружина 11, опираючись на заплечики обертового ущільнюючого кільця, по утворюючій частин 10 і 9 втулки 7, завдяки їх рухомому в осьовиконані циліндричні упори, з можливістю установвому напрямку сполученню, постійно розтягує їх і ки у ВІДПОВІДНИХ радіусних пазах, що є на контактим самим здійснює постійний притиск поверхні 5 туючій з нею поверхні другої частиш втулки сильфона 4 до обертового кільця 12 і притиск самого обертового кільця до нерухомого кільця З В торцевому ущільненні також на КОНІЧНІЙ поОдночасно через взаємодію конічних поверхонь верхні частини втулки, що контактує з сильфоном, частини втулки 10 і сильфона 4 його поверхня 8 можуть бути виконані насічки, рівномірно розміщепритискається до вала 3, забезпечуючи герметичні по утворюючій конічної поверхні ність на ваді При цьому, завдяки надійному зчепСполучення частин втулки з використанням ленню по КОНІЧНІЙ поверхні частини втулки 10 і циліндричних упорів, виконаних вздовж утворююсильфона 4 через насічки по утворюючій КОНІЧНІЙ чої на внутрішній поверхні циліндричної частини поверхні, виключається провертання сильфона 4 втулки, що прилягає до обертового кільця, і ВІДПОА осьове переміщення циліндричних упорів 15 на ВІДНИХ пазів радіусної форми на вільному КІНЦІ частині 9 втулки 7 по ВІДПОВІДНИХ радіусних пазах в частини втулки, що мав конічну поверхню, дозвочастині 10 втулки 7 забезпечує мінімальне тертя ляє виключити руйнування частин втулки в МІСЦІ поверхня сильфона виконані у вигляді усічених конусів, більшою основою направлених від ущільнюючих кілець (Див а с СРСР № 1212118, М кл F16J 15/34, 1984р) Вказані ознаки є спільними з конструкцією, що заявляється Частиш втулки з'єднані рухомо в замок, для чого в циліндричній частині втулки, ближче розташованої до обертового кільця, виконані прорізи по утворюючій, в яких розташовуються виступи, виконані на вільно КІНЦІ другої частиш втулки з конічною поверхнею Недоліком відомого пристрою є низька надійність при тривалій роботі електродвигуна, що обумовлено тим, що під дією сил деформації, які передаються на частиш втулки, відбувається руйнування прорізей і стирання виступів у місцях їх контакту При цьому зменшується підтискання сильфона до вала і можливе його пошкодження, що веде до проковзування сильфона і порушення герметичності Окрім того, може статися зачеплення частин втулки між собою Це можливо, коли відбувається вибивання межі прорізу, а виступ заходить у вказане місце і клинить частиш втулки, виключаючи їх осьове переміщення, що також приводить до порушення герметичності торцевого ущільнення 50856 частин 9 і 10 в МІСЦІ контакту Переміщення поверхні 8 сильфона 4 по валу 2 в осьовому напрямку обмежується з одного кінця шайбою 13 із стопорним кільцем 14, а з другого боку конічною поверхнею на частині 10 втулки 7 і зрізаним конусом си 6 льфона 4 Радіальне переміщення частин втулки 9 і 10 можливе лише на величину радіального зазору в МІСЦІ контакту циліндричних поверхонь упорів і пазів, а він мінімальний 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