Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Узел уплотнения вала редуктора, состоящий из корпуса и расположенных в кольцевой щели между корпусом и валом армированной резиновой манжеты, подшипника качения, втулки и резинового кольца уплотнения, отличающийся тем, что один конец втулки представляет собой консоль, а резиновая армированная манжета, ширина которой меньше длины консольного конца втулки в 1,1 - 1,5 раза, установлена между консольным концом втулки и корпусом, при этом подшипник качения, втулка и резиновое кольцо уплотнения размещены коаксиально с обеспечением плотной посадки между ними.

Текст

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.

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Peshat Valentyn Fedorovych, Silchenko Anatolii Oleksandrovych, Kharchenko Volodymyr Pavlovych, Krykhta Valerii Petrovych

Автори російською

Пешат Валентин Федорович, Сильченко Анатолий Александрович, Харченко Владимир Павлович, Крихта Валерий Петрович

МПК / Мітки

МПК: H02K 5/12

Мітки: редуктора, ущільнення, вала, вузол

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/2-25047-vuzol-ushhilnennya-vala-reduktora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Вузол ущільнення вала редуктора</a>

Подібні патенти