Уплотнительное устройство для цилиндрических пар гидропневмомашин Советский патент 1985 года по МПК F16J15/32 

1 Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подвижных и неподвижных цилиндрических пар гидро и пневмомаиин, преимущественно работаюиу х при повышенных рабочих давлениях и воздействии агрессивных и абразивных сред, например в нефтепромысловом оборудовани для герметизации соединений от продуктов нефтегазопроявлений и бурового раствора с абразивными включениями. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности уплотнения при повышенньЕк давлениях в агрессивных и абразивных средах за счет улуч шения герметизирующей способности. На фиг. 1 изображено уплотнительное устройство, разрез на фиг.2 профиль W-образной манжеты на фиг. 3 - схема расположения манлсет в узле без давления рабочей среды; на фиг, 4 - то же, при давлении рабочей среды. Уплотнительное устройство состоит из пакета W -образных рабочих манжет 1 и нажимного кольца 2. Рабочая манжета в профиле имеет центральный выступ 3 в вице усеченного конуса и два пружинных язычка 4. Наружная кромка пружинных язычков образована двумя поверхностями: уплотняющей 5 и опорной - 6, которые пересекаются между собой под тупым углом oi, Рабочий торец 7 язычков расположен под острым углом А к оси симметрии манжеты и } аправлен в сторону основа ния манжеты. Опорная поверхность 6 и торец 7 выполнены параллельно друг другу. На тьтьной стороне манжеты имеется паз 8, ширина которого соответств.уетШирине центрального выступа манжеты. Нажимное кольцо 2 по геометрии аналогично рабочей манжете 1, но не имеет паза. Оптимальные геометрические разме ры манжет определены эксперименталь ным путем и соответствуют следующим величинам: отношение ширины центрального вы тупа манжеты в основании и на кромке - Л: Б 2: 1, отношение наружного язычка к общей ширине манжеты - Ь:Г 1:7 ... 1:8; отношение ширины манжеты в месте пересечения уплотняющей и опорной 2 поверхностей к общей ширине манжеты Д:Г 1:1,5...1:1,6; угол 0/ 120 ... 150° угол /J 60 . ..70°. Манжеты предпочтительнее изготавливать из мягких материалов, например резиноткани, стойкой к агрессивным средам и абразивному износу. Работа уплотнительного устройства происходит следующим образом. Пакет W-образных манжет уста 1авливают в посадочное гнездо без предварительного поджатия. Надежное прижатие рабочих поверхностей к уплотняемым поверхностям гнезда и штока осуществляется за счет пружинных язычков 4. В собранном виде центральный выступ каждой манжеты (кроме первой) входит в паз тыльной части соседней манжеты, чем обеспечивается . надежное центрирование отдельных май-, жет в пакете (фиг. 3). Вследствие малой жесткости пружинящих язычков из-за небольшой толщины самих язычков и малой жесткости материала контактное давление рабочей кромки на уплотняемые поверхности имеет малую величину, что обеспечивает малое трение холостого хода. В уплотнительном устройстве вследствие повышенной податливости пакета уплотнения при небольших давлениях жидкости происходит деформация манжет в осевом направлении. При манжеты могут сжиматься до тех пор, пока опорные поверхности упругих язычков манжет не соприкоснутся с рабочими кромками соседних манжет, а опорная поверхность нажимного кольца - с торцом посадочного гнезда (фиг. 4). В результате того, что упругие язычки W -образных манжет взаимодействуют друг с другом, усилие от давления рабочей среды, действующее на рабочую кромку первой май- . жеты, будет передаваться на все манжеты в пакете, а нормальное усилие от давления на первую манжету распределяется практически равномерно между уплотняющими кромками всех манжет. Вследствие этого при высоких давлениях в уплотнительном устройстве работают все Манжеты, что повышает его надежность, а на рабочие кромки каждой манжеты действуют распределенные контактные давления, из-за чего повышается износостойкость и долговечность узла Кроме ТО1Ч), изаимодействие яз1 1чков Л1 -образных манжет п пакете исключает выворгшивание язычков, и манжеты не теряют своей геометрической формы. Имеющее место перемещение 002 всего пакетапри подаче рабочего давления него сбросеОбеспечивает интенсив ное соскабливание абразивных частиц со стенок цилиндра,препятствуетих застаиванию и осаждениюНастенках цилиндра.

УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПАР ГИДРОПНЕВМ МАШИН, содержащее пакет манжет W образного профиля с имеющими упло няющую и опорную поверхности пружинными язычками, с центральным в тупом переменной толщины и соответствующую ему канавку на противоположном торце, а также нажимное кольцо, взаимодействующее с тыпьной частью крайней манжеты, отличающееся тем, что, с целью .повышения надежности и долговечности уплотнения при повьш1енных давлениях в агрессивных и абразивных средах, профиль манжеты вьшолнен с отношением ширины центрального выступа в основании и на кромке, равным 2:1, отношением ширины каждого пружинного язьика и ширины манжеты в месте пересечения уплотняющей и опорной поверхностей к общей ширине манжеты при ее свободном состоянии соответственно 1:7...1:8 и 1:1,5...1:1,6, а углы направления торца язычков к оси симметрии манжеты и между уплотняющей и опорной поверхностями выполнены соответственно 60...70 и 120...140°.

0

Фиг.2

ттшт

ФиеЛ