уплотнительный узел торца полого вала

Формула изобретения

1. УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ТОРЦА ПОЛОГО ВАЛА, содержащий концевую часть полого вала с цилиндрическим гнездом, открытым со стороны торца вала, уплотнительное устройство, установленное в упомянутом гнезде, и средство его фиксации, отличающийся тем, что полый вал выполнен с внутренними выступами, расположенными на цилиндрической поверхности гнезда вдоль продольной оси полого вала, ограниченными с двух сторон двумя поперечными плоскостями, первая из которых расопложена на участке между торцом полого вала и второй плоскостью, уплотнительное устройство выполнено в виде полого цилиндра, включающего донную часть с осевым цилиндрическим отверстием, имеющего уплотняющий кольцевой участок на наружной поверхности на одном его конце и участок с наружными пазами на другом его конце, полый цилиндр установлен в цилиндрическом гнезде полого вала с возможностью герметичного прилегания его уплотняющего кольцевого участка к внутренней цилиндрической поверхности гнезда на участке между торцом полого вала и торцами внутренних выступов, а также с возможностью взаимодействия его наружных пазов с внутренними выступами вала для предотвращения вращения полого цилиндра относительно вала, средство фиксации выполнено в виде блокировочного устройства, содержащего палец, герметично установленный в осевом цилиндрическом отверстии полого цилиндра, рукоятку управления, закрепленную на наружном конце пальца с возможностью по меньшей мере частичного перекрытия торца полого вала, и запорный орган, закрепленный на другом конце пальца с возможностью перемещения без вращения вдоль внутренних выступов полого вала и с возможностью выхода во вторую поперечную плоскость и при повороте блокирующего устройства относительно полого цилиндра с возможностью упора в торцы внутренних выступов полого вала, при этом блокировочное устройство имеет средство для ограничения поворота относительно полого цилиндра между двумя крайнини положениями, одно из которых положение разблокирования, при котором уплотнительное устройство обладает возможностью перемещения вдоль оси вала, и второе положение положение запирания, при котором запорный орган расположен в контакте с торцами внутренних выступов вала, находящимися во второй поперечной плоскости, блокировочное устройство снабжено также средством автоматического запирания в случае непрерывной установки уплотнительного устройства.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что полый цилиндр расположен между рукояткой управления и запорным органом блокировочного устройства.

3. Узел по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что средство автоматического запирания блокировочного устройства содержит упругий элемент, установленный между полым цилиндром и блокировочным устройством с возможностью противодействия усилию, необходимому для поворота вручную рукоятки управления из положения запирания в разблокированное положение.

4. Узел по п.3, отличающийся тем, что упомянутый упругий элемент выполнен в виде возвратной пружины.

5. Узел по п.4, отличающийся тем, что возвратная пружина выполнена в виде пружины кручения, охватывающей палец, концы которой зафиксированы соответственно на полом цилиндре и на запорном органе, причем диаметр осевого полого цилиндра превышает диаметр пальца на величину, достаточную для установки пружины кручения.

6. Узел по пп.1 5, отличающийся тем, что он снабжен индикатором запирания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для перекрытия и уплотнения торцов полых валов.

Известен уплотнительный узел торца полого вала, содержащий концевую часть полого вала с цилиндрическим гнездом, открытым со стороны торца вала, уплотнительное устройство, установленное в упомянутом гнезде, и средство его фиксации.

Недостатком известного уплотнительного узла является то, что такая конструкция не исключает возможность утечки смазочного масла через открытый торец вала.

Цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить надежность герметизации торца полого вала в случае необходимости, а также установку его без применения специального инструмента и приспособлений с автоматической фиксацией в рабочем положении.

Это достигается тем, что в уплотнительном узле торца полого вала, содержащем концевую часть полого вала с цилиндрическим гнездом, открытым со стороны торца вала, уплотнительное устройство, установленное в упомянутом гнезде, и средство фиксации, согласно изобретению полый вал выполнен с внутренними выступами, расположенными на цилиндрической поверхности гнезда вдоль продольной оси полого вала, ограниченными с двух сторон двумя поперечными плоскостями.

Первая из этих плоскостей расположена на участке между торцом полого вала и второй плоскостью. Уплотнительное устройство выполнено в виде полого цилиндра, включающего донную часть с осевым цилиндрическим отверстием, имеющего уплотняющий кольцевой участок на наружной поверхности на одном его конце и участок с наружными пазами на другом его конце. Полый цилиндр установлен в цилиндрическом гнезде полого вала с возможностью герметичного прилегания его уплотняющего кольцевого участка к внутренней цилиндрической поверхности гнезда на участке между торцом полого вала и торцами внутренних выступов, а также с возможностью взаимодействия его наружных пазов с внутренними выступами вала для предотвращения вращения полого цилиндра относительно вала.

Средство фиксации выполнено в виде блокировочного устройства, содержащего палец, герметично установленный в осевом цилиндрическом отверстии полого цилиндра, рукоятку управления, закрепленную на наружном конце пальца с возможностью по меньшей мере частичного перекрытия торца полого вала, и запорный орган, закрепленный на другом конце пальца с возможностью перемещения без вращения вдоль внутренних выступов полого вала и с возможностью выхода во вторую поперечную плоскость и при повороте блокирующего устройства относительно полого цилиндра с возможностью упора в торцы внутренних выступов полого вала. При этом блокировочное устройство имеет средство для ограничения поворота относительно полого цилиндра между двумя крайними положениями, одно из которых положение разблокирования, при котором уплотнительное устройство обладает возможностью перемещения вдоль оси вала, и второе положение положение запирания, при котором запорный орган расположен в контакте с торцами внутренних выступов вала, находящимися во второй поперечной плоскости. Блокировочное устройство снабжено также средством автоматического запирания в случае неправильной установки уплотнительного устройства.

Кроме того, полый цилиндр может быть расположен между рукояткой управления и запорным органом блокировочного устройства.

Средство автоматического запирания блокировочного устройства может содержать упругий элемент, установленный между полым цилиндром и блокировочным устройством с возможностью противодействия усилию, необходимому для поворота вручную рукоятки управления из положения запирания в разблокированное положение.

Упругий элемент может быть выполнен в виде возвратной пружины.

Возвратная пружина может быть выполнена в виде пружины кручения, охватывающей палец, концы которой зафиксированы соответственно на полом цилиндре и на запорном органе, причем диаметр осевого отверстия в шлицевом участке полого цилиндра превышает диаметр пальца на величину, достаточную для установки пружины кручения.

Кроме того, уплотнительный узел может быть снабжен индикатором запирания.

На фиг. 1 изображен предлагаемый уплотнительный узел торца полого вала, продольный разрез (в процессе установки); на фиг. 2 поперечный разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 то же, продольный разрез (в смонтированном и закрытом положении); на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 вид наружного торца уплотнительного узла в соответствии с изобретением.

Полый вал 1, выходящий из коробки передач, содержит цилиндрическое гнездо 2 (ложемент), которое выходит в виде отверстия 3 на торец 4 вала. Цилиндрическое гнездо 2 оснащено внутренними пазами 5, чередующимися с внутренними выступами 6 или ребрами, которые располагаются между двумя поперечными плоскостями Р₁ и Р₂. Цилиндрическое гнездо 2 приводного полого вала 1 ограничено цилиндрической стенкой 7 круглого сечения, а выступы 6 расположены на цилиндрической поверхности этой стенки. Выступы 6 цилиндрического гнезда вала предназначены для взаимодействия с наружными пазами приводного вала вспомогательного оборудования или агрегата, на который передается мощность от коробки передач. Плоскости Р₁ и Р₂ являются перпендикулярными к продольной оси 8 полого вала и внутренние выступы 6 имеют торцы 9, которые располагаются в плоскости Р₂.

Уплотнительное устройство 10 торца полого вала предназначено для герметичного уплотнения отверстия 3 с целью исключения возможной утечки смазочного масла, поступающего из коробки передач, в тех случаях, когда приводной полый вал не используется для отбора мощности.

Уплотнительное устройство 10 торца полого вала 1 включает полый цилиндр 11, содержащий с одной стороны уплотняющий кольцевой участок 12, способный вместе с герметичным уплотнением стыка устанавливаться в часть цилиндрического гнезда 2, расположенную между торцом 4 полого вала 1 и плоскостью Р₁, и с другой стороны участок 13 с наружными пазами 14, расположенными с возможностью взаимодействия с внутренними выступами 6 или ребрами полого вала. При этом полый цилиндр 11 имеет возможность скользить без вращения относительно охватывающего этот цилиндр цилиндрического гнезда полого вала. Полый цилиндр 11 имеет также донную часть с осевым цилиндрическим отверстием 15.

Средство фиксации выполнено в виде блокировочного устройства 16, содержащего палец 17, который вставляется и герметично уплотняется в осевом цилиндрическом отверстии 15 полого цилиндра 11, рукоятку 18 управления, закрепленную на наружном торце пальца и перекрывающую по меньшей мере частично торец 4 полого вала, и запорный орган 19, закрепленный на другом конце пальца при помощи известных технических средств.

Запорный орган 19 блокировочного устройства имеет по окружности, удаленной от оси 8, зубчатый контур, подобный контуру шлицевой части 13 полого цилиндра 11, что позволяет запорному органу скользить в шлицевой части цилиндрического гнезда 2 вала и устанавливаться в упор в торцы 9 внутренних выступов 6 полого вала в результате поворота блокировочного устройства 16 вокруг продольной оси 8.

Длина полого цилиндра 11 предпочтительно равна расстоянию, отделяющему торец 4 полого приводного вала 1 от плоскости Р₂. Когда уплотнительное устройство 10 полого вала 1 вставлено в цилиндрическое гнездо 2, рукоятка управления упирается в торец 4 полого вала. Размеры пальца 17 и запорного органа 19 выбираются таким образом, чтобы периферийная часть 20 запорного органа 19 в этом крайнем положении были расположена дальше плоскости Р₂, рядом с торцами 9 внутренних выступов 6 или ребер полого вала.

Рукоятка 18 управления имеет возможность поворачиваться относительно полого цилиндра 11 между двумя крайними положениями: первым положением (положением разблокирования), при котором уплотнительное устройство обладает возможностью быть свободно вставлено в цилиндрическое гнездо 2 вала и свободно снято, и вторым положением (положением запирания или заблокированным положением), в котором уплотнительное устройство 10 торца приводного вала установлено на место и заперто в этом положении.

Рукоятка 18 управления выполняется с выступом, который входит в секторную полость на прилегающей поверхности полого цилиндра 11.

Герметичность уплотнений стыков элементов узла обеспечивается прокладками 21 и 22, укладываемыми соответственно в специальные проточки, выполненные в наружных поверхностях, пальца 17 и кольцевого участка 12 полого цилиндра 11.

Диаметр осевого отверстия 15 в полом цилиндре равен диаметру пальца 17 на кольцевом участке 12 и превышает диаметр этого пальца на определенную величину на участке 13 шлицевого отрезка полого цилиндра.

Таким образом, существует кольцевое свободное пространство 23 между пальцем 17 и внутренней поверхностью шлицевого участка 13 полого цилиндра.

Пружина кручения 24, один конец 25 которой закреплен в полом цилиндре 11, а другой конец 26 в запорном органе 19, обхватывает палец 17. Пружина кручения 24 устанавливается таким образом, чтобы автоматически перевести блокировочное устройство 16 в закрытое положение, когда уплотнительное устройство 10 торца приводного вала правильно вставлено в цилиндрическое гнездо 2.

Участки 12 и 13 полого цилиндра могут быть отделены друг от друга центральной трубчатой частью, которая будет отдалять друг от друга поверхности пальца 17 и цилиндра 11 для уменьшения сил трения. Число пазов 14 шлицевого участка 13 полого цилиндра может быть меньше числа внутренних выступов 6 или ребер полого вала, как и число выступов или ребер, расположенных на периферийной части 20 запорного органа 19.

Для правильной установки уплотнительного устройства 10 торца приводного вала в цилиндрическом гнезде 2 и его надежного запирания предусмотрен индикатор 27 запирания, образованный, например, сквозным отверстием в рукоятке 18 управления, выходящим на наружный торец полого цилиндра 11. На этом торце размещается цветная пластинка, которая попадает в поле зрения через отверстие в рукоятке управления в том случае, когда устройство 10 заперто.