УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ ПРОКЛАДКА Российский патент 1996 года по МПК F16J15/06 

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к уплотнительным устройствам неподвижных соединений деталей машин и аппаратов.

Известно фланцевое соединение по авт.свид. SU N 687302, F16 L 23/02, 1977 /, на соединяемых поверхностях которого выполнены кольцевые канавки с размещенным в них уплотнительным элементом в виде упругой конической втулки, взаимодействующей своими поверхностями с канавками и радиально выворачиваемой при аксиальном нагружении фланцевого соединения, причем на данных поверхностях канавок выполнены кольцевые выступы, а на торцах втулки ответные им канавки. Данная конструкция обладает сложной нетехнологической формой канавок на фланцах, практически неремонтопригодна.

Известна также уплотнительная прокладка по книге П.И.Орлов "Основы конструирования", т.1, М. Машиностроение, 1988, с.332, рис. 321, 16. включающая упругую металлическую перемычку, образованную коническими кольцевыми поверхностями с противоположно направленными выступами на ее концах.

Однако реализация данного устройства требует повышенных затрат, обусловленных трудоемкостью технологического процесса изготовления, т.к. для обеспечения герметичности соединения требуется цинкование, кадмирование и серебрение прокладок. Кроме того, в указанной конструкции элементы прокладки, перпендикулярные к оси вала, воспринимают осевую нагрузку преимущественно в зонах сопряжения с коническим элементом прокладки, что не обеспечивает достаточного контактного давления между ними и корпусом, а также не повышает герметичности соединения.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности герметизации при несложной технологии его изготовления.

Технический результат достигается тем, что в уплотнительной прокладке, включающей упругую металлическую перемычку, образованную коническими кольцевыми поверхностями с противоположно направленными выступами на ее концах, выступы выполнены в виде коаксиальных оболочек, а их осевые размеры больше осевого размера перемычки.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез прокладки в положении до сборки и затяжки соединения.

Прокладка состоит из упругой металлической перемычки 1, образованной коническими кольцевыми поверхностями с противоположно направленными выступами 2 и 3 на ее концах, выполненными в виде коаксиальными выступами 2 и 3 на ее концах, выполненными в виде коаксиальных оболочек. Профиль пpокладки имеет Z-образную форму при взгляде перпендикулярно оси. Особенностью конструкции является также то, что осевой размер "а" упругой перемычки меньше размеров выступов в осевом направлении (в, с).

Прокладка может быть изготовлена из стали с высокими упругими свойствами (ЭП-202, 1Х18Н10Т и др), например, путем механической обработки токарным способом. При этом оптимальное соотношение толщины профиля упругой перемычки 1 и выступов 2, 3 к осевому размеру а упругой перемычки и размерам выступов в осевом направлении в, с составляет 0,1.0,3. Например, наружный и внутренний диаметры упругой перемычки и ее осевой размер соответственно 75,65 и а 3 мм, угол при вершине конуса 120^o, толщина профиля 1 мм, а размеры выступов в 4 мм, с 4 мм. Свободные торцы выступов могут быть выполнены заостренными, а поверхности прокладки могут быть, например, покрыты тонким (10.30 мкм) слоем пластичного металла (медь, серебро и др).

Устройство работает следующим образом.

При сборке соединения, например, при затяжке фланцев 5 и 4 выступы 2 и 3, а затем и упругая перемычка 1 (при соответствующем подборе зазора δ между фланцами 5 и 4) воспринимают осевую нагрузку, деформируются, теряют устойчивость и приобретают искривленную форму. При этом конструкция находится в зоне упругих деформаций и способна отслеживать изменения размеров деталей 5 и 4 и зазора d в процессе эксплуатации под влиянием нагрузок, температуры, вибраций и других факторов. В зонах контакта вследствие их малых размеров возникает высокое контактное давление, препятствующее утечке через уплотнение. Конструкция узла упрощается тем, что контактные поверхности деталей 5 и 4 выполняются плоскими.

Использование: уплотнительная техника, а именно уплотнительные устройства неподвижных соединений деталей машин и аппаратов. Сущность изобретения: в уплотнительной прокладке, включающей упругую металлическую перемычку, образованную кольцевыми поверхностями с противоположно направленными выступами на концах, выступы выполнены в виде коаксиальных оболочек, осевые размеры которых больше осевого размера перемычки. 1 ил.

Уплотнительная прокладка, включающая металлическую перемычку, образованную кольцевыми поверхностями с противоположно направленными выступами на ее концах, отличающаяся тем, что выступы выполнены в виде коаксиальных оболочек, а их осевые размеры больше осевого размера перемычки.