УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СОЕДИНЕНИЯ МЕЖДУ ДВУМЯ ЭЛЕМЕНТАМИ КОНСТРУКЦИИ Российский патент 1998 года по МПК F16J15/16 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к устройствам для уплотнения соединения между двумя элементами конструкции, подвижными друг относительно друга, например между двумя створками заслонок.

Известна запорная арматура [1], в которой уплотнительный элемент образован U-образно изогнутой полосой из пружинной стали. Оба колена этой полосы из пружинной стали закреплены своими свободными концами на неподвижном элементе конструкции, причем по меньшей мере колено полосы, взаимодействующее с подвижным элементом конструкции, установлено практически в направлении замыкания этого элемента. Для фиксации колена стальной полосы, обращенного к неподвижному элементу конструкции, предусмотрен элемент жесткости.

Запорная арматура имеет некоторые существенные недостатки, например вытянутый вдоль уплотнительный элемент подвержен неконтролируемым деформациям. Кроме того, поскольку воспринимающая давление газа поверхность уплотнительного элемента сравнительно велика, то весьма вероятно, что этот момент в определенных условиях эксплуатации будет отходить от сопряженной с ним поверхности. Далее, в результате относительного расположения уплотнительного элемента и подвижного элемента конструкции, взаимодействующего с коленом этого элемента (например заслонки) в этом ранее известном устройстве уплотнительная зона в области вала подвижного упорного элемента должна иметь некоторый интервал, что может привести к образованию недостаточного уплотнения в этой области.

Вышеназванные недостатки этого ранее известного устройства исключены в устройстве [2]. В этом устройстве уплотнительный элемент содержит между одним из двух параллельных друг другу крепежных бортов и дугообразно изогнутой уплотнительной зоной по меньшей мере один уголковый элемент, причем другой элемент конструкции в верхней части дугообразно изогнутой уплотнительной зоны соприкасается с уплотнительным элементом, и между обоими упорными элементами имеет место относительное движение в направлении по касательной к этой верхней области.

В этом устройстве неконтролируемые деформации уплотнительного элемента могут быть исключены значительно эффективней. Далее, так как ведущее к отходу уплотнительного элемента давление газа воздействует на значительно меньшую поверхность, чем в вышерассмотренном ранее известном устройстве, то надежное уплотнение в последнем обеспечивается и при неудовлетворительных условиях эксплуатации. Наконец, преимущество этого устройства состоит в том, что уплотнительный элемент соответствующей конструкции в этом устройстве может быть установлен так, что и в зоне вала подвижного элемента конструкции имеет место непрерывная зона уплотнения.

Однако уплотнительный элемент известного устройства при относительном движении обоих элементов конструкции в одном направлении в значительно большей мере отходит от его опорной поверхности, причем в зоне возле его места закрепления он подвержен действию изгибающего усилия, что по истечении определенного срока службы может привести к поломке в этом месте.

Кроме того, оказалось, что такие уплотнительные элементы при их использовании в газовых каналах с высокой скоростью потока подвержены вибрациям, что тоже опасно нежелательными нагрузками в месте закрепления уплотнительного элемента.

Задачей изобретения является создание устройства, в котором уплотнительный элемент при относительном движении элементов конструкции сохраняет свое положение практически неизменным, в частности, не отходит от своей опорной поверхности, кроме того, задачей является исключение вибрации у уплотнительного элемента.

Технический результат изобретения достигается тем, что устройство для уплотнения соединения двух подвижных относительно друг друга элементов конструкции, в частности двух створок заслонки, содержащее уплотнительный элемент, выполненный в виде полосы из пружинной стали с двумя параллельными друг другу, направленными в одну сторону и закрепленными посредством зажимного устройства на элементе конструкции плоскими крепежными буртами, а также дугообразно изогнутый уплотнительный участок, контактирующий вершиной дуги с другим элементом уплотняемой конструкции, причем по меньшей мере между одним из крепежных буртов и уплотнительным участком выполнен по меньшей мере один опорный участок в виде уголкового элемента, контактирующий с элементом конструкции, снабжено опорным элементом, установленным внутри уплотнительного элемента и прилегающим к нему вблизи уголкового элемента для препятствия отходу опорного участка уплотнительного элемента от сопряженной поверхности при относительном движении элементов конструкции, а также тем, что опорный элемент образован уголковым элементом, установленным между крепежными буртами уплотнительного элемента посредством зажимного устройства, тем, что один из буртов выполнен с плоским участком, переходящим в дугообразно изогнутый участок, а между другим буртом и дугообразно изогнутым участком уплотнения предусмотрены два противоположно направленных прямоугольных уголковых участка, соединенных опорным участком, при этом опорный элемент выполнен с двумя ветвями, образующими друг с другом угол величиной от 45^o до 85^o, предпочтительно от 60^o до 80^o, причем одна из ветвей закреплена на части своей длины между крепежными буртами уплотнительного элемента, а другая ветвь своим свободным концом установлена прилегающей вблизи второго уголкового элемента к внутренней стороне уплотнительного элемента, и тем, что между крепежными буртами и дугообразно изогнутым уплотнительным участком предусмотрено по одному прямоугольному уголковому элементу, а опорный участок уплотнительного элемента расположен между одним из натяжных буртов и соответствующим уголковым элементом, прилегающим к сопряженной поверхности зажимного устройства, при этом незакрепленный участок опорного элемента выполнен в виде двух участков, образующих между собой угол, причем свободный конец опорного элемента установлен прилегающим к прямоугольному элементу уплотнительного элемента, граничащему с его опорным участком.

На фиг. 1 показано устройство в разрезе; на фиг. 2 - вариант устройства в разрезе.

На фиг. 1 приведен пример выполнения устройства по данному изобретению, относящегося к уплотнению между двумя подвижными относительно друг друга створками 1 и 2, изображенными на чертеже в их закрытом положении и совершающими при открывании заслонки поворотное движение в направлении стрелок 3 и, соответственно, 4.

На створке 2 заслонки установлен уплотнительный элемент 5, образуемый полосой из пружинной стали. Элемент 5 содержит два параллельных плоских крепежных бурта 6 и 7, обращенных в одну и ту же сторону и закрепленных на створке 2 посредством зажимного устройства, состоящего из зажимного уголка 8 и зажимных болтов 9.

Элемент 5 содержит дугообразно изогнутую уплотнительную зону 10, в которую входит крепежный бурт 6 в прямом удлинении. Между другим крепежным буртом 7 и уплотнительным участком 10 предусмотрены две ориентированных в противоположных направлениях прямоугольных (90^o) уголковых элемента 11 и 12. Уплотнительный элемент 5 упирается своим опорным участком 13, расположенным между уголковыми элементами 11 и 12, на зажимной уголок 8.

Внутри уплотнительного элемента 5 установлен опорный элемент 14, две ветви 15 и 16 которого образуют между собой угол в 45-85^o, предпочтительно угол от 60 до 80^o. Ветвь 15 закреплена частью своей длины между крепежными буртами 6 и 7 уплотнительного элемента 5 и посредством того же зажимного устройства (зажимной уголок 8 и зажимной болт 9).

Другая ветвь 16 опорного элемента 14 своим свободным концом примыкает вблизи второго уголкового прямоугольного элемента 12 к внутренней стороне уплотнительного элемента 5.

Створка 1 заслонки в закрытом положении 3 (фиг. 1) соприкасается с верхней областью дугообразно изогнутого уплотнительного участка 10 уплотнительного элемента 5. Относительное движение между створками 1 и 2 при открытии и закрытии заслонки происходит примерно по касательной к этой верхней области.

При движении створок 1 и 2 относительно друг друга (при открывании) в направлении стрелок 3 и 4 на уплотнительный элемент 5 действует через уплотнительный участок 10 усилие К, стремящееся к деформации элемента 5 и к отводу опорного участка 13 от зажимного уголка 8, что привело бы к вышеупомянутой нежелательной изгибающей нагрузке на уголковый элемент 11. Опорный элемент 11 препятствует надежно такому отходу и тем самым предохраняет место закрепления от опасных изгибающих нагрузок. Кроме того, опорный элемент 14 эффективно защищает уплотнительный элемент 5 от вибрации в результате высоких скоростей газового потока.

В другом примере выполнения изобретения (фиг. 2) оба подвижные относительно друг друга элемента конструкции образованы корпусом 17 заслонки и створкой 18 заслонки, причем створка 18 снабжена уголковым элементом 19, регулируемым в направлении стрелок 20 и соединенным болтами 21 со створкой 18. Створка 18 и уголок 19 подвижны относительно корпуса 17 в направлении стрелки 22 при открывании и закрывании заслонки.

Уплотнительный элемент 5 содержит также два крепежных бурта 6 и 7, скрепленных посредством зажимного устройства, состоящего из зажима 23, зажимных болтов 24 и опорной поверхности 25.

Между обоими буртами 6 и 7 и уплотнительным участком 10 предусмотрено по одному прямоугольному угловому элементу 26 и 27. Уплотнительный элемент 5 установлен своим опорным участком 28, расположенным между буртом 7 и соответствующим уголковым элементом 27 на опорной поверхности 25.

Внутри уплотнительного элемента 5 в этом варианте выполнения тоже предусмотрен опорный элемент 14, содержащий на продолжении его участка 26, 29, расположенного между буртами 6 и 7, двухскатный элемент (поверхности 30 и 31) и своим свободным концом 32 примыкает к внутренней стороне уплотнительного элемента 5 вблизи уголкового элемента 27, граничащего с опорной поверхностью 28.

В этом примере выполнения устройства при движении створки 18 вправо к уплотнительному элементу 5 также действует сила К, направляемая на отвод опорной поверхности 28 от опорной поверхности 25 и на изгиб места закрепления уплотнительного устройства. Опорный элемент 14 надежно препятствует этому.

Устройство для уплотнения соединения между двумя элементами конструкции содержит уплотнительный элемент с дугообразно изогнутым уплотнительным участком и опорным элементом внутри его. Опорный элемент расположен таким образом, что при относительном движении элементов конструкции исключается отход уплотнительного элемента от его сопряженной поверхности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для уплотнения соединения двух подвижных относительно друг друга элементов конструкции в частности, двух створок заслонки, содержащее уплотнительный элемент, выполненный в виде полосы из пружинной стали с двумя параллельными друг другу, направленными в одну сторону и закрепленными посредством зажимного устройства на элементе конструкции плоскими крепежными буртами, а также дугообразно изогнутый уплотнительный участок, контактирующий вершиной дуги с другим элементом уплотняемой конструкции, причем по меньшей мере между одним из крепежных буртов и уплотнительным участком выполнен по меньшей мере один опорный участок в виде уголкового элемента, контактирующий с элементом конструкции, отличающееся тем, что оно снабжено опорным элементом, установленным внутри уплотнительного элемента и прилегающим к нему вблизи уголкового элемента для препятствия отходу опорного участка уплотнительного элемента от сопряженной поверхности при относительном движении элементов конструкции. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опорный элемент образован уголковым элементом, установленным между крепежными буртами уплотнительного элемента посредством зажимного устройства. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что один из буртов выполнен с плоским участком, переходящим в дугообразно изогнутый уплотнительный участок, а между другим буртом и дугообразно изогнутым участком уплотнения предусмотрены два противоположно направленных прямоугольных уголковых участка, соединенных опорным участком, при этом опорный элемент выполнен с двумя ветвями, образующими друг с другом угол величиной 45 - 85^o, предпочтительно 60 - 80^o, причем одна из ветвей закреплена на части своей длины между крепежными буртами уплотнительного элемента, а другая ветвь своим свободным концом установлена прилегающей вблизи второго уголкового элемента к внутренней стороне уплотнительного элемента. 4. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что между крепежными буртами и дугообразно изогнутым уплотнительным участком предусмотрено по одному прямоугольному уголковому элементу, а опорный участок уплотнительного элемента расположен между одним из натяжных буртов и соответствующим уголковым элементом, прилегающим к сопряженной поверхности зажимного устройства, при этом незакрепленный участок опорного элемента выполнен в виде двух участков, образующих между собой угол, причем свободный конец опорного элемента установлен прилегающим к прямоугольному элементу уплотнительного элемента, граничащему с его опорным участком.