SU976169A1 - Манжетное уплотнение и способ его изготовлени - Google Patents

Description

(5) МАНЖЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ И СПОСОБ Изобретение относитс  к уплотните  ной технике. -Известна уплотн юща  манжета с рабочей кромкой, охватывающей с нат гом вращающийс  нереверсирный вал. Рабоча  кромка манжеты выполнена в виде винтового уплотнени . Его последний виток, счита  со стороны уплотн емой полости, выполнен замкнутым 1 . Однако винтовой рельеф рабочей кром ки манжеты преп тствует попаданию смаз ки в зону контакта манжеты и вала, что приводит к быстрому выходу из стро  уплотнени . Известен способ финишной обработки валов, используемых в уплотнительных соединени х. В этом случе на поверхности вала образуютс  микронеровности высотой 1,25-0,2 мкм, расположенные по винтовой линии. На обработанный вал надевают эластичную манжету 2 . Однако при вращении вала такое рас положение микронеровностей способстЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ вует механическому разрушению эластичной манжеты, что приводит к быстрому выходу из стро  уплотнени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  манжетное уплотнение , включающее пару трени  преимущественно дл  уплотнений вращательного движени , одна из контактных поверхностей которой выполнена с рельефом в виде наклонных ромбических в основании усеченных пирамид. Расположены пирамиды на поверхности несколькими ступен ми, симметрично относительно продольной оси. Передние грани пирамиды приблизительно перпендикул рны ее основанию, а противоположные наклонны к нему и образуют с контактной поверхностью ответной детали клиновый зазор, сужающийс  к верхнему основанию . На кольцевом участке контактной поверхности со стороны уплотн емой полости рельеф выполнен в виде призм.

3976

Основани ми призм служат равнобедренные треугольники, обращенные к уплотн емой среде сторонами, равными большей диагонали ромбических поверхностей основного рельефа 3

Недостатком известной пары трени   вл етс  малый срок службы и низка  эксплуатационна  надёжность. Объ сн етс  это следующими причинами. В процессе работы уплотнени  передние ррани пирамид рельефа мснжеты, работа  как осейой винтовой насос, засасывают в уплотнение из окружающей среды твердые частицы, которые, попав в уплотнение , увеличивают мемент трени  между рабочей кромкой манжеты и валом и способствуют быстрому износу манжеты .

Известен способ финишной обработки валов, используемых в радиальных манжетных уплотнени х, заключающийс  в обработке поверхности контакта вала обкатыванием или выглаживанием с подачей инструмента вдоль оси вала и установке на вал радиальнойманжетыГ

Недостатком известного способа  вл етс  то, что на поверхности вала после такой обработки, остаютс  микронеровности , расположенные по винтовой линии. Это  вл етс  результатом наложени  двух движений, а именно вращательного движени  вала и поступательного перемещени  инструмента вдоль оси вала. Такой профиль поверхности вала приводит к еще большему усилению насосного эффекта, создаваемого манжетой , увеличивающему попадание твердых частиц из окружающей среды в зону контакта и к интенсификации процесса износа.

Кроме того, гребешки микронеровностей вала при контакте с рабочей кромкой манжеты внедр ютс  в нее и при вращении вала разрушают материал манжеты. Нар ду с интенсивным износом манжеты и вала в процессе работы уплотнени  повышаетс  температура в зоне контакта, что ведет к потере рабочей , кромкой манжеты эластичных свойст образованию трещин и быстрому выходу из стро  пары трени .

Целью изобретени   вл етс  повышение срока службы и эксплуатационной надежности уплотнени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что рельеф выпблнен на поверхности контакта вала в виде сопр женных между собой кольцевых замкнутых микроканавок глубиной, равной высоте микронеровностей исходной поверхности вала

и шагом, равным 0,3 ширины поверхности контакта манжеты.

Способ изготовлени  манжетного уплотнени , заключающийс  в обработке првёрхнбсти контакта вала обкатыванием иЛи выглаживанием с подачей инструмента вдоль оси вала и установке на вал радиальной манжеты характеризуетс  тем, что подачу инструмента осуществл ют при посто нном упругом контакте между поверхностью вала и деформирующим элементом цискретно на величину шага микроканавок после достижени  ими заданной глубины.

На фиг. 1 изображено описываемое манжетное уплотнение; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - схема способа обработки вала.

Радиально-манжетное уплотнение содержит манжету 1 с браслетной пружиной 2 и вал 3, установленные в корпусе k. На валу в месте контакта его о рабочей кромкой манжеты имеютс  сопр женные между собой кольцевые замкнуты микроканавки 5. Глубина микроканавок беретс  равной высоте микронеровностей исходной поверхности вала в пределах RQ 1,25 - Rc|0,2 мкм. При увеличении глубины наблюдаетс  перенаклеп металла и его усталостное разрушение , а при меньшей глубине остаютс  следы исходных микронеровностей. Шаг принимают равным 0,3 ширины поверхности контакта манжеты, чтобы рабоча  кромка перекрывала не менее трех микроканавок дл  обеспечени  уплотн ющего эффекта.

Между соседними микроканавками . имеютс  смазочные каналы 6, образованные при осевой подаче инструмента, глбина которых в -S раз меньше, чем глубина кольцевой канавки.

Уплотнение работает следующим образом .

Claims (2)

1. При вращении вала 3, радиальна  манжета изолирует корпус А со смазывающей жидкостью от окружающей среды а смазочные каналы 6 способствуют проникновению смазывающей жидкости в уплотнение , предотвраща  сухое трение. Кромка манжеты, поджата  браслетной пружиной 2 к валу 3, обтекает кольцевые микроканааки 5, что еще больше усиливает уплотн ющий эффект. Благодар  тому, что кольцевые канавки расположены в плоскости, перпендикул р5976 , ной оси вращени  вала, насосного эффекта при работе уплотнени  не образуетс . Способ финишной обработки вала дл  данного манжетного уплотнени  осуществл етс  следующим образом. Вал S закрепл ют в патроне 7 токар ного станка. Инструмент 8 закрепл ют в резцедержателе 9. Валу сообщают вра- i щательное движение. Поперечной подаче резцедержател  инструмент поджимают к поверхности вала. После того, как на валу образуетс  канавка заданно глубины , инструмент дискретно перемещают вдЬль оси вала на величину подачи S, при этом образуютс  смазочные каналы. Далее цикл повтор ют пока не будет об работана вс  контактна  поверхность вала. Дискретна  подача обеспечивает получение замкнутых.микроканалов кольцевой формы, перпендикул рных оси вра щени  вала со смазочными каналами меж ду сйседними микроканавками, что предотвращает преждевременный износ ман|жеты и попадание твердых частиц в уплотнение . Ширина контактной поверхности вала равна сумме ширины рабочей кромки манжеты при контакте ее с валом и ве личины возможных осевых перемещений вала в корпусе при работе уплотн емого узла. Осевые перемещени  вала происход т из-за зазоров, получаю1цихс  при сборке устройств. Режимы обработки завис т от диаметра вала в месте контакта его с рабочей кромкой манжеты и от физико-механических свойств материала вала. Технико-экономическа  эффективност изобретени  состоит в. том, что оно обеспечивает повышение срока службы и эксплуатационной надежности уплотнени  и уплотн емого узла. Объ сн етс  это с одной стороны уменьшением износа манжеты,с другой стороны уменьшение температуры в зоне контакта манжеты и вала и, как следствие, сохранением рабочей кромкой манжеты эласти в течение длительного вреых свойств ени. Формула изобретени  1.Манжетное уплотнение, включающее вал, пару трени , одна из поверхностей контакта которой, выполнена с рельефом, отличающеес  тем, что, с целью повышени  срока службы и эксплуатационной надежности уплотнени , рельеф выполнен на поверхности контакта вала в виде сопр женных между собой кольцевых замкнутых микроканавок, глубина которых равна высоте микронеровностей исходной поверхности вала, а шаг - 0,3 ширины поверхности контакта манжеты. 2.Способ изготовлени  манжетного уплотнени , заключающийс  в обработке поверхности контакта вала обкатыванием или выглаживанием с подачей инструмента вдоль оси вала и установке на вал радиальной манжеты, отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока службы и эксплуатации онной надежности уплотнени , подачу инструмента осуществл ют при посто нном упругом контакте между поверхностью вала и деформирующим элементом дискретно на величину шага микроканавок после достижени  ими заданной глубины . Источники информации, 1 прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Н- , кл. F 16 J IS/S, 1966.
2. 2.Шнайдер К). Г. Чистова  обработка металлов давлением. М., Машгиз, 1Э63. с. 19, п. 2. 3- Патент СССР V 50+513, кл. F 16 J 15/32, 1973 (прототип). 4. Папшев Д. Д. Отделочногупрочн юща  обработка поверхностным пластическим деформированием. М., Млтиностроение , 1978, с. 7 (прототип).

   /

   5

   Р

   Х