Разъемное неподвижное уплотнительное устройство Советский патент 1985 года по МПК F16J15/00 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно - к уплотнениям неподвижных соединений магистралей и агрегатов.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение ее технологичности и сокраш,ение радиального габарита.

На фиг. 1 показана конструкция разъемного неподвижного уплотнительного устройства; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Устройство содержит прокладку 1, фланцы 2 и 3, болт 4, шайбу 5, полое упругое разрезное кольцо 6, торцовые поверхности 7 и 8, прокладки 1, ограничиваюшие шаровой пояс, имеющий сферическую поверхность 9 и внутреннюю кольцевую полость 10, в которой размешено упругое разрезное кольцо 6. цилиндрические патрубки-усы 11 и 12 прокладки 1 с кольцевыми выступами 13 и 14, выполненными на концах усов с внешней стороны. Этими выступами в собранном устройстве прокладка 1 входит с гарантированным натягом в конические поверхности 15 и 16 фланцев 2 и 3, обеспечивая соответствующую герметизацию по линиям контакта и образуя, таким образом, первый барьер уплотнения.

Прокладка 1 сферической поверхностью 9 установлена с гарантированным зазором в цилиндрическую направляюшую поверхность

17гнезда. Поверхности 7 и 8 снабжены уплотнительными выступами 18 и 19. Прокладка 1 симметрична относительно плоскости, перпендикулярной оси прокладки и проходящей через ее середину. Этим обеспечивается технологичность использования прокладки при сборке.

Устройство содержит каналы 20 и 21 для замера негерметичности уплотнения прокладкой по выступам 13 и 14.

Гнездо под прокладку 1 имеет две пары уплотнительных поверхностей 15, 22 и 16, 23, сопряженные между собой скруглениями. Поверхности 15 и 16 конические с углами конусов айв. Эти углы в рассматриваемой конструкции равны, хотя взаимное равенство этих углов не обязательно. Величина этих углов выбрана в диапазоне О-20°, так как при значениях этих углов более 20° возрастает диаметральный габарит устройства и осевая составляющая от контактного прижатия выступов 13 и 14 прокладки 1 к коническим поверхностям 15 и 16. Это затрудняет также надежную герметизацию выступами

18и 19 за счет повышенной деформации прокладки. Таким образом, наиболее эффективное значение углов р и у ограничивается

90-110°. Сфера обеспечивает центровку прокладки во внутренней полости гнезда по поверхности 17.

В исходном положении прокладка упруго 5 сдеформирована между торцами 22 и 23, а также между коническими поверхностями 15 и 16.

Сборка и затяжка соединения обеспечивает требуемое поджатие выступов 18 и 19 к уплотнительным торцам 22 и 23 за счет упругих свойств прокладки и поджатие выступов 13 и 14 к местам посадки в гнезде по поверхностям 15 и 16. Дополнительное поджатие выступов к уплотнительным поверхностям обеспечивается с помощью полого

5 упругого разрезного кольца 6, установленного внутрь прокладки 1. В собранном устройстве кольцо 6 упруго сдеформировано в осевом направлении, что обеспечивает передачу осевых усилий на внутренние поверхности прокладки.

0 В собранном устройстве проверяется герметичность уплотнения выступами 13 и 14 по поверхностям 15 и 16 гнезда путем подачи давления среды во внутреннюю полость 24 и замера негерметичности через каналы 20 и 21. Это герметизация по первому барьеру уплотнения.

Затем при одновременной подаче давления в полость 24 и каналы 20 и 21 проверяется герметичность второго барьера уплотнения по местам контакта поверхностей 22

Q и 23 с выступами 18 и 19 путем ее замера со стороны поверхности 17, т. е. по стыку фланцев 2 и 3.

Работает устройство следующим образом.

При подаче давления во внутреннюю

полость 24 прокладка 1 под действием давления еще сильнее прижимается к уплотнительным поверхностям 15, 16, 22, 23 выступами 13, 14, 18 и 19. При наличии негерметичности по выступу 13 или 14 рабочая среда попадает в каналы 21 или 20, которые загерметизированы после сборки и проверки

0 герметичности (на фиг. места герметизации этих каналов не показаны).

Наличие второго барьера уплотнения (по поверхностям 22 и 23 выступами 18 и 19) обеспечивает работоспособность уплотнения

(т. е. герметизацию стыка даже при нарушении герметичности уплотнения выступами 13 и 14.

Наличие полого шарового пояса позволяет обеспечить хорошую центровку прокладки. Сочетание центровки с упругими стенками

0 полого шарового пояса позволяет обеспечить герметизацию стыка даже при некоторых перекосах стыкуемых деталей 2 и 3.

1. РАЗЪЕМНОЕ НЕПОДВИЖНОЕ УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, состоящее из симметричной прокладки с уплотнительными усами и выполненного во фланцевом соединении гнезда под прокладку с уплотнительными поверхностями и каналами для измерения негерметичности между ними, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения ее технологичности и сокращения радиального габарита, гнездо выполнено с двумя парами пересекающихся под углом 90- 110° уплотнительных поверхностей, а прокладка в средней части выполнена в виде полого щарового пояса с упругими стенками, ограниченного перпендикулярными оси прокладки торцами с уплотнительными поверхностями и выступающими из этих торцов цилиндрическими усами с уплотнительными кольцевыми выступами на концах с внещней стороны. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутри прокладки установлено полое упругое разрезное кольцо. (Л 00 00