УПЛОТНЕНИЕ С ФИКСАЦИЕЙ НЕНАГРУЖЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 1997 года по МПК F16J15/00 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения деталей машин с фиксацией ненагруженных сопряженных по цилиндрической поверхности элементов, например, уплотнение крышек и их фиксация от действия собственного веса.

Известно устройство для выполнения функции уплотнения и стопорения против осевых перемещений [1] которое включает уплотнительно-стопорное кольцо из эластичного материала, канавку (равную половине профиля кольца) в гильзе цилиндра, половину канавки (равную 1/4 части профиля кольца) на торце отверстия крышки цилиндра и половину канавки (равную 1/4 части уплотнительно-стопорного кольца) на торце отверстия кольца цилиндра, а также болты для соединения половинок канавок на крышке и кольце в одну. Уплотнительно-стопорное кольцо устанавливается в канавку гильзы цилиндров и в половинки канавок в крышке и кольце цилиндров. Затягивая болты приближаем половинки канавок в крышке и кольце цилиндров. Уплотнительно-стопорное кольцо деформируется, прижимается к стенкам канавок (в цилиндре, крышке и кольце цилиндра) и таким образом уплотняет сопряжение (цилиндр с крышкой), одновременно кольцо несет функции стопорения против осевых перемещений. Конструкция может использоваться в пневматических и гидравлических устройствах, например в цилиндрах на малых давлениях. Для цилиндра диаметром 45 мм до давления 40 кг/см².

При уплотнении и стопорении против осевых перемещений от собственного веса, ненагруженных элементов, например уплотнение и стопорение крышек различных устройств и других ненагруженных элементов, где требуется простота конструкции, малая трудоемкость и быстрота монтажно-демонтажных работ, данное устройство не может успешно конкурировать с другими известными устройствами, несмотря на совмещение функции уплотнения и стопорения. Уплотнение прокладками, резиновыми кольцами и шнурами и стопорение болтами, стопорными кольцами и т.д. Большая трудоемкость изготовления составляющих этого устройства (1/2 канавки в крышке, в кольце, само кольцо цилиндра, болты и резьба), а также сложность монтажно-демонтажных работ не позволяет его использовать для уплотнения и стопорения крышек и других ненагруженных элементов различных устройств.

Технический результат изобретения упрощение конструкции, снижение трудоемкости изготовления и снижение времени и трудоемкости монтажно-демонтажных работ, путем совмещения функции уплотнения и фиксации (стопорения) эластичным кольцом.

Технический результат достигается тем, что уплотнении с фиксацией ненагруженных элементов, содержащим уплотнительно-стопорное кольцо из эластичного материала, установленное в кольцевых канавках большего и меньшего поперечного сечения, выполненных на цилиндрических поверхностях уплотняемых деталей, площадь большего поперечного сечения канавки равна или больше площади поперечного сечения уплотнительно-стопорного кольца в сжатом состоянии, при этом каждая кольцевая канавка выполнена на одной детали, а также тем, что канавка меньшего поперечного сечения выполнена трапециевидной или треугольной формы с углом наклона боковой стороны 15 30^o.

На фиг. 1 изображено уплотнение с фиксацией ненагруженных элементов и с проточкой трапециевидной формы в разрезе; на фиг. 2 вариант уплотнения с проточкой треугольной формы в разрезе.

Уплотнение с фиксацией ненагруженных элементов содержит два элемента 1, 2, сопряженных по цилиндрической поверхности 3. В качестве примера элементов сопряжения может быть рассмотрен корпус редуктора, в отверстии которого установлена крышка, или опорный каток и крышка и т.д. В элементе 1 выполнена канавка 4, в которой расположено уплотнительно-стопорное кольцо 5 из эластичного материала. В элементе 2 выполнена проточка 6. Уплотнительно-стопорное кольцо 5 находится в поджатом состоянии в радиальном направлении и контактирует с проточкой 6. Площадь поперечного сечения канавки 4 больше или равна площади поперечного сечения кольца 5 или более точно объем канавки 4 в элементе 1 больше или равен объему кольца, что позволяет выдавить кольцо в большую канавку при смещении сопряжения. Для исключения подрезания кольца 5 при его выдавливании (при сборке-разборке) острые кромки проточки 6 во втором элементе 2 притупляются и она выполняется трапециевидной формы с углом наклона стороны 7 трапеции α 15 30^o. Проточка 6, также может быть выполнена треугольной формы с углом наклона стороны треугольника a 15 30^o.

Устройство-уплотнение с фиксацией ненагруженных элементов работает следующим образом.

В собранном состоянии уплотнительно-стопорное кольцо 5 находится в канавке 4 и проточке 6. Кольцо сжато в радиальном направлении, что обеспечивает герметизацию щели сопряжения элементов 1, 2. Сборка и разборка сопряжения осуществляется путем выдавливания кольца 5 в большую канавку при смещении сопряжения (элементов 1, 2 относительно друг друга). Когда кольцо 5 станет напротив проточки 6 оно расправится до соприкосновения с проточкой. Чтобы снова выдавить кольцо 5 в большую канавку 4, при смещении элементов 1 и 2, необходимо приложить осевую нагрузку (силу). Эта сила и удерживает сопряженные элементы 1 и 2 в фиксированном положении.

Применение устройства позволяет резко сократить время и трудоемкость монтажа и демонтажа крышек и других ненагруженных элементов различных устройств, а также уменьшитьо

Использование: изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения с фиксацией ненагруженных сопряженных по цилиндрической поверхности элементов. Сущность изобретения: устройство содержит два элемента, сопряженных по цилиндрической поверхности. В одном элементе выполнена канавка, в которой расположено уплотнительно-стопорное кольцо из эластичного материала, в другом выполнена проточка. Уплотнительно-стопорное кольцо находится в поджатом состоянии в радиальном направлении и контактирует с проточкой, что позволяет ему уплотнить щель сопряжения элементов. Площадь поперечного сечения большей канавки 4 больше или равна площади поперечного сечения кольца в сжатом состоянии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Уплотнение с фиксацией ненагруженных элементов, содержащее уплотнительно-стопорное кольцо из эластичного материала, установленное в кольцевых канавках большего и меньшего поперечного сечения, выполненных на цилиндрических поверхностях уплотняемых деталей, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения канавки равна или больше площади поперечного сечения уплотнительно-стопорного кольца в сжатом состоянии, при этом каждая кольцевая канавка выполнена на одной детали. 2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что канавка меньшего поперечного сечения выполнена трапециевидной или треугольной формы с углом наклона боковой стороны 15 30^o.