Торцовое уплотнение

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Минский тракторный завод(72) Авторы Коробкин Владимир Андреевич Луцков Борис Александрович Макареня Сергей Сергеевич(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Минский тракторный завод(57) Торцовое уплотнение, преимущественно для узлов ходовой системы гусеничного транспортного средства, содержащее корпусные детали с торцовыми поверхностями, в которых размещены неподвижное и имеющее возможность вращения уплотнительные кольца, взаимодействующие между собой торцовыми поверхностями эластичные кольца,размещенные между корпусными деталями и уплотнительными кольцами, причем на взаимодействующих торцовых поверхностях упомянутых уплотнительных колец выполнены рабочие кромки в плоскости, перпендикулярной оси вращения, а на поверхностях корпусных деталей и уплотнительных колец, контактирующих с эластичными кольцами выполнены упорные буртики, отличающееся тем, что профили поверхностей корпусных деталей и уплотнительных колец, контактирующих с эластичными кольцами, выполнены, Фиг. 1 14834 1 2011.10.30 радиусными, образуя вогнутые торовые поверхности, при этом упорные буртики корпусных деталей и уплотнительных колец образованы упомянутыми вогнутыми торовыми поверхностями и торцовыми поверхностями корпусных деталей и уплотнительных колец соответственно, а экваторные плоскости упомянутых вогнутых торовых поверхностей расположены в пределах их радиусного профиля. Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнениям узлов ходовой системы гусеничного транспортного средства. Известно торцовое уплотнение опорного катка гусеничного трактора, содержащее два взаимодействующих своими плоскостями уплотнительных кольца, установленных соответственно на вращающихся и невращающихся деталях катка, одно из которых установлено с возможностью осевого перемещения, поджато ко второму кольцу упругим элементом и зафиксировано от проворачивания с помощью лысок, при этом на сопряженной с этим кольцом поверхности в зоне взаимодействия колец выполнена кольцевая канавка,края которой размещены по обе стороны плоскости взаимодействия колец 1. Недостатком известного уплотнения является его низкая надежность вследствие жесткой фиксации одного из уплотнительных колец на невращающейся детали опорного катка, ограничивающей возможность самоустановки уплотнительных колец. Известны торцовые уплотнения опорных катков гусеничного транспортного средства,содержащие уплотнительные кольца, упругий элемент, непроницаемую для рабочих сред эластичную кольцевую диафрагму, установленную между уплотнительными кольцами с возможностью скольжения, при этом между диафрагмой, уплотнительными кольцами и осью, на которой установлен каток, образована замкнутая полость 2, 3. Недостатком данных известных уплотнений заключается в том, что при эксплуатации они подвергаются интенсивному абразивному износу и повреждению твердыми включениями грунта эластичных уплотнительных кромок. Известно также торцевое уплотнение преимущественно катков гусеничных машин,содержащее размещенные в корпусных деталях взаимодействующие между собой неподвижное и вращающееся уплотнительные кольца и размещенные между корпусными деталями и уплотнительными кольцами два эластичных кольца круглого сечения, причем поверхность корпусных деталей, обращенная в сторону уплотнительных колец, выполнена в виде усеченного конуса с большим основанием со стороны контакта уплотнительных колец, поверхность уплотнительных колец, обращенная в сторону корпусной детали, выполнена конусной, аналогичной поверхности корпусной детали и переходящей с одной стороны в торцевую, оканчивающейся кольцевой поверхностью, перпендикулярной к оси уплотнения, а с другой стороны снабженную упорным буртиком, а на обращенных одна к другой взаимодействующих сторонах неподвижного и вращающегося уплотнительных колец выполнены рабочие кромки, при этом упомянутое вращающееся уплотнительное кольцо выполнено эластичным, армированным жестким каркасом, форма которого выполнена копирующей поверхности уплотнительного кольца, обращенную к корпусной детали, а кольцевая часть каркаса, перпендикулярная к оси уплотнения, расположена на уровне контакта уплотнительных колец 4. Недостаток указанного известного технического решения заключается в низкой технологичности и высокой стоимости изготовления уплотнения. В качестве прототипа предлагаемого технического решения выбрано известное торцовое уплотнение опорных катков гусеничной машины, содержащее размещенные в корпусных деталях взаимодействующие между собой неподвижное и вращающееся уплотнительные кольца и размещенные между корпусными деталями и уплотнительными кольцами два эластичных кольца круглого сечения, причем поверхность корпусных деталей, обращенная в сторону уплотнительных колец выполнена в виде усеченного конуса с 2 14834 1 2011.10.30 большим основанием со стороны контакта уплотнительных колец, поверхность уплотнительных колец, обращенная в сторону корпусной детали выполнена конусной, аналогичной поверхности корпусной детали и переходящей с одной стороны в торцовую,оканчивающейся кольцевой частью, перпендикулярной к оси уплотнения, а с другой стороны снабженную упорным буртиком, а на обращенных друг к другу взаимодействующих сторонах неподвижного и вращающегося уплотнительных колец выполнены рабочие кромки 5. Недостатком указанного уплотнения является то, что профили поверхностей корпусных деталей, обращенных в сторону уплотнительных колец и профили поверхностей уплотнительных колец, обращенных в сторону корпусных деталей и контактирующих с эластичными кольцами круглого сечения, выполнен сложной формы конусная поверхность сопрягается по радиусу с одной стороны с торцовой поверхностью и поверхностью упорного буртика - с другой, точность изготовления и геометрические параметры которых определяют уровень надежности уплотнения, при этом их обработка с высокой точностью не всегда может быть достигнута существующим уровнем производства. Задачей изобретения является повышение надежности и технологичности уплотнения путем упрощения формы поверхностей корпусных деталей и уплотнительных колец, контактирующих с эластичными кольцами, и обеспечения точности взаимного расположения уплотнительных колец. Задача решается тем, что торцовое уплотнение, преимущественно для узлов ходовой системы гусеничного транспортного средства, содержит корпусные детали с торцовыми поверхностями, в которых размещены неподвижное и имеющее возможность вращения уплотнительные кольца, взаимодействующие между собой торцовыми поверхностями эластичные кольца, размещенные между корпусными деталями и уплотнительными кольцами. На взаимодействующих торцовых поверхностях упомянутых уплотнительных колец выполнены рабочие кромки в плоскости, перпендикулярной оси вращения, а на поверхностях корпусных деталей и уплотнительных колец, контактирующих с эластичными кольцами, выполнены упорные буртики. Профили поверхностей корпусных деталей и уплотнительных колец, контактирующих с эластичными кольцами, выполнены радиусными, образуя вогнутые торовые поверхности. При этом упорные буртики корпусных деталей и уплотнительных колец образованы упомянутыми вогнутыми торовыми поверхностями и торцовыми поверхностями корпусных деталей и уплотнительных колец соответственно, а экваторные плоскости упомянутых вогнутых торовых поверхностей расположены в пределах их радиусного профиля. Предложенное техническое решение существенно упрощает форму указанных поверхностей, что расширяет производственные возможности по обеспечению требуемой точности и необходимого качества при одновременном уменьшении затрат на изготовление уплотнения. Вогнутые торовые поверхности корпусных деталей и уплотнительных колец обеспечивают концентричность расположения эластичных колец относительно оси вращения,стабильность расположения эластичных колец в плоскостях, перпендикулярных оси вращения и соответственно обеспечивают перпендикулярность торцовой поверхности с рабочими кромками уплотнительных колец к оси вращения, а также позволяют более эффективно использовать упругие свойства эластичных колец. Изобретение поясняется чертежами, из которых на фиг. 1 изображено предлагаемое торцовое уплотнение, общий вид на фиг. 2 - выносной элемент А на фиг. 1. Торцовое уплотнение содержит размещенные в корпусных деталях 1, 2 с торцовыми поверхностями 3, 4, неподвижное уплотнительное кольцо 5 с торцовыми поверхностями 6, 7 и имеющее возможность вращения уплотнительное кольцо 8 с торцовыми поверхностями 9, 10. Уплотнительные кольца 5, 8 размещены в корпусных деталях 1, 2 с возможностью взаимодействия между собой рабочими кромками 11, выполненными на их торцовых по 3 14834 1 2011.10.30 верхностях 7, 10 в плоскости, перпендикулярной оси вращения (фиг. 1). Между корпусными деталями 1, 2 и уплотнительными кольцами 5, 8 расположены эластичные кольца 12, 13 круглого сечения, служащие в качестве нажимных и компенсационных элементов для уплотнительных колец 5, 8. Поверхности 14, 15 корпусных деталей 1, 2 и поверхности 16,17 уплотнительных колец 5, 8, обращенные друг к другу и контактирующие с эластичными кольцами 12, 13, выполнены радиусными, образуя вогнутые торовые поверхности соответственно (фиг. 1, 2). На поверхностях 14, 15 корпусных деталей 1, 2 выполнены упорные буртики 18, 19, образованные поверхностями 14, 15 и соответственно торцовыми поверхностями 3, 4. Упорные буртики 18, 19 служат для удерживания эластичных колец 12, 13 и уплотнительных колец 5, 8 от выпадения из корпусных деталей 1, 2 в собранном состоянии перед сборкой узла уплотнения. На поверхностях 16, 17 уплотнительных колец 5, 8 выполнены упорные буртики 20, 21, образованные поверхностями 16, 17 и соответственно торцовыми поверхностями 6, 9. Упорные буртики 20, 21 служат для удерживания эластичных колец 12, 13 на кольцах 5, 8 от спадания с них в собранном состоянии перед сборкой узла уплотнения. Экваторная плоскость 22 (фиг. 2) вогнутой торовой поверхности 14 корпусной детали 1 и экваторная плоскость 23 вогнутой торовой поверхности 16 уплотнительного кольца 5 расположены в пределах их радиусного профиля. Источники информации 1.1046154 , МПК 62 55/14, опубл. 07.10.1983. 2.1054615 , МПК 16 15/34, опубл. 15.11.1983. 3.1733788 , МПК 16 15/34, опубл. 15.05.1992. 4.2065110 1, МПК 16 15/34, опубл. 10.08.1996. 5.3180648 А, НКИ 277-92, опубл. 27.04.1965 (прототип). Фиг. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4