УЗЕЛ ГЕРМЕТИЗАЦИИ Российский патент 2002 года по МПК F16J15/34 

Узел герметизации может быть использован в перекачивающих устройствах жидких сред, нефтепродуктов, малоагрессивных жидкостей с незначительной, от 0,1 до 1,00 мм, дисперсностью ее загрязнения.

Известно техническое решение по патенту РФ 2105215, см. Бюл. 5 от 20.02.98.

К недостаткам известного технического решения следует отнести фактор старения резиновой смеси при хранении на складе или при бездействующей нагрузке на нее со стороны рабочей камеры насоса для подачи жидкостного состава. Усадка резиновой смеси и ее малоизученность поведения в условиях зимы приводят, в ряде случаев, к выходу из строя узла герметизации, что недопустимо при гарантированном его установе для осуществления рабочих функций, относимых к двигателю внутреннего сгорания (ДВС) и связанных с гарантированной работой двигателя, обеспечивающего не только передвижение, но и поддержание оптимальных дорожных условий для пребывания людей в автотранспортных средствах.

Задачей нового технического решения является возможность исключения подобных недостатков и повышение надежности и гарантированного ресурса пробега автомобилей за счет обеспечения нормального температурного состояния ДВС.

Поставленная задача достигается тем, что узел герметизации, содержащий упругое неармированное уплотнение с размещенным относительно него фрикционным кольцевым элементом, отличается тем, что упругий элемент выполнен по торцам с концентрически расположенными кольцевыми выступами, предназначенными для вакуумной изоляции внешней среды, причем внутри упругого элемента размещены коаксиально расположенные подвижные в осевом направлении кольцевые детали, торцы которых предназначены для взаимодействия с торцами упругого элемента, а с другой стороны - с торцами пружины, которая зафиксирована от радиального перемещения выступами коаксиально расположенных деталей, причем фрикционное графитизированное кольцо взаимодействует с концентрическими кольцевыми канавками упругого элемента и одновременно с фиксирующими его положение от осевого вылета выступами внешнего оболочкового корпуса, предназначенного для удержания деталей, собранных в упругом элементе и взаимодействующих с зафиксированным от вращения фрикционным графитизированным кольцом.

Графические изображения: фиг.1 - профильная проекция узла герметизации в разрезе; фиг. 2 - вид сверху на узел герметизации; фиг.3 - схема последовательности соединения деталей в узле герметизации, где а) - профильная проекция фрикционного графитизированного кольца с радиусными канавками (26-28); б) - профиль изношенного фрикционного графитизированного кольца (2); в) разрез пружины (9) и оболочек, предназначенных для ее сжатия в узле герметизации; г) - упругая оболочка (1) в разрезе, обеспечивающая размещение в ней пружины (9), сжимаемой кольцевыми деталями (11 и 12); д) - корпус (25) с частичным разрезом, служащий для комплектной установки всех перечисленных деталей узла герметизации.

Перечень цифровых обозначений деталей и поверхностей узла герметизации: упругий элемент (1); фрикционный графитизированный кольцевой элемент (2); торцы (3 и 4); концентрические кольцевые выступы (5 - 10); внутри упругого элемента (1) кольцевые детали (11 и 12), торцы (13 - 18); пружина (19); выступы (20); зазорное пространство (21); изношенные профили поверхностей (22 и 23); торец (24); оболочковый корпус (25); канавки (26 - 28), ось (29).

Описание узла герметизации с учетом отличительных признаков от прототипа.

Узел герметизации, содержащий упругое неармированное уплотнение с размещенным относительно него фрикционным кольцевым элементом, отличается тем, что:
- внутри упругого элемента размещены коаксиально расположенные подвижные в осевом направлении кольцевые детали (11 и 12), торцы (13 и 14) которых предназначены для взаимодействия с торцами (15 и 16) упругого элемента, а с другой стороны - с торцами (18 и 17) пружины, которая зафиксирована от радиального перемещения выступами (32, 33) коаксиально расположенных деталей (1, 11, 12);
- фрикционное графитизированное кольцо (2) взаимодействует с концентрическими кольцевыми выступами (5 - 7) упругого элемента (1) и одновременно с фиксирующими его положение от осевого вылета выступами (20, 30, 31) внешнего оболочкового корпуса (25), предназначенного для удержания деталей (1, 11, 12, 19), собранных в упругом элементе (1) и взаимодействующих с зафиксированным от вращения фрикционным графитизированным кольцом.

Пример выполнения узла герметизации.

Узел герметизации, содержащий упругое неармированное уплотнение с размещенным относительно него фрикционным кольцевым элементом, выполняется таким образом, что:
- внутри упругого элемента (1) выполняют коаксиально расположенные подвижные в осевом направлении кольцевые детали (11 и 12), торцы (13 и 14) которых предназначены для взаимодействия с торцами (15 и 16) упругого элемента, а с другой стороны - с торцами (18 и 17) пружины, которая зафиксирована от радиального перемещения выступами (32, 33) коаксиально расположенных деталей (1, 11, 12);
- фрикционное графитизированное кольцо (2) взаимодействует с концентрическими кольцевыми выступами (5 - 7) упругого элемента (1) и одновременно с фиксирующими его положение от осевого вылета выступами (20, 30, 31) внешнего оболочкового корпуса (25), предназначенного для удержания деталей (1, 11, 12, 19), собранных в упругом элементе (1) и взаимодействующих с зафиксированным от вращения фрикционным графитизированным кольцом;
- вылет пружины сжатия (19) обеспечивается максимальным усилием упругих торцов (17 и 18) пружины (19) в 63 Нс;
- на любом этапе статико-кинематического взаимодействия рабочий торец (24) фрикционного графитизированного кольца рассчитан на трехкоординатную микроориентацию поджима к поворотному и сопрягаемому с ним торцу вала турбины (не показан), ось которого совпадает с центральной осью (29) узла герметизации;
- обеспечение нормальной работы последнего достигается при условии сжатия его торцов до осевого размера 15,5 мм с максимальным усилием в 90 Нс;
- удержание от поворота кольцевого элемента (2) осуществляется статической координацией его положения как минимум тремя круговыми канавками (26 - 28), выполненными на графитизированном фрикционном кольце и взаимодействующими с профилями внутренних выступов (32 - 34) металлического корпуса (25).

Промышленная полезность нового технического решения заключается в создании надежного и компактного узла герметизации, апробированного в реальных условиях подачи жидкости в рубашку ДВС автомобиля.

Экономическая эффективность узла герметизации доказана высокой степенью надежности при пробеге автомобиля 150 - 300 тыс. км при использовании фторкаучуковой или специальной морозостойкой резиновой смеси типа С 4070, СКФ-26, ИРП 1287 или СКФ 260, причем последняя менее склонна к эксплуатации узла герметизации в условиях длительно воздействующих на резиновую смесь отрицательных температур.

Узел герметизации может быть использован в перекачивающих устройствах жидких сред, нефтепродуктов, малоагрессивных жидкостей с незначительной, от 0,1 до 1,00 мм, дисперсностью ее загрязнения. Узел герметизации содержит упругое неармированное уплотнение с размещенным относительно него фрикционным кольцевым элементом. Упругий элемент выполнен по торцам с концентрически расположенными кольцевыми выступами, предназначени для вакуумной изоляции внешней среды. Внутри упругого элемента размещают коаксиально расположенные подвижные в осевом направлении кольцевые детали, торцы которых взаимодействуют с внутренними торцами упругого элемента, а с другой стороны - с торцами пружины. Пружину фиксируют от радиального перемещения лапок коаксиально расположенных деталей. При этом зазорное пространство между витками пружины рассчитано на выработку поверхности торца графитизированного кольца, которое с одной стороны взаимодействует с концентрическими кольцевыми выступами упругого элемента. Изобретение повышает надежность. 3 ил.

Узел герметизации, содержащий упругое неармированное уплотнение с размещенным относительно него фрикционным кольцевым элементом, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен по торцам с концентрически расположенными кольцевыми выступами, предназначенными для вакуумной изоляции внешней среды, причем внутри упругого элемента размещены коаксиально расположенные подвижные в осевом направлении кольцевые детали, торцы которых предназначены для взаимодействия с торцами упругого элемента, а с другой стороны - с торцами пружины, которая зафиксирована от радиального перемещения выступами коаксиально расположенных деталей, причем фрикционное графитизированное кольцо взаимодействует с концентрическими кольцевыми выступами упругого элемента и одновременно с фиксирующими его положение от осевого вылета выступами внешнего оболочкового корпуса, предназначенного для удержания деталей, собранных в упругом элементе и взаимодействующих с зафиксированным от вращения фрикционным графитизированным кольцом.