Разъемное неподвижное уплотнительное устройство Советский патент 1986 года по МПК F16J15/02 

2. Устройство по п. 1, от л и- чающееся тем, что внутренняя боковая поверхность кольца фоклад- ки и контактирующая с ней поверх Изобретение относится к уплотнительной технике- I

Цель изобретения - пойышение надежности работы за счет обеспечения многократного использования деталей устройства при переборках, за счет рационального использования контактирующих поверхностей,, новыше- ния жесткости фланца и улучшения технологичности в части изготовления, контроля и сборки устройства

На фиг, 1 изображена конструкция устройства носле затяжки стыка и подачи давления уплотняемой среды; на фиг. 2 - узел } на фиг. t, (до затяжки стыка), на фиг-. 3 - узел . на фиг, 1 (внутренняя у плотнит елть- ная поверхность ко.ггьп.а прокладки и контактирующая с ней поверхность фланца I BhinojnieHhi коническими) , на фиг, 4 - то же, до затяжки.

Устройство (фиг. 1) состоит из фланца 1, уплотнительной прокладки 2, фланца 3, стяжных болтов 4 со сферическими головками и сферических шайб 5. Иа фланце 1 выполнены уплот- нительная поверхность 6 криволинейной формы с радиусом кривизны R, и опорная торцовая поверхность 7. На . фланне 3 выполнена уплотнительная поверхность 8 также криволинейной формы с радиусом кривизны Rjj. При этом кривизна уплотнительных поверхностей фланцев выбирается так, чтобы в собранном устройстве формировалось посадочное место под прокладку с образованием сужающегося к его периферии зазора. Уплотнительная прокладка 2 содержит упругие усы 9 с уплотнительными выступами 10 торо- образной формы, а периферийная часть прокладки выполнена в виде силового кольца 11 с боковыми наружной и внутренней уплот1П1Т(;1,н1,№-ш поверхностями 12 и 13 кривплппр1П1пй формы с радиу120R387

ность ныгюлнены кони.ческиг 14,. при этомугол наклонаобразутгаей тпяиг- рхиости фланца выполнен болтлив угла нак лона образующейповерхностн копьца.

сами кривизны Rj и Rj соответственно, при этом и обязате.гпзно образукп сферические поверхности 8 и 12,, а R R.,,

Поверхности 6 и 13 могут быть любыми криволинейными поверхностями (сферическими, торообразными и др.),, в том числе с Rj и R , т.е. коническими, но с разными угламп конусности (фиг. 3 и 4) , где угол сЛ больше угла j3

В верхней части кольца предусмотрена опорная торцовая поверхность ..14.

Прокладка 2 содержит два барьера уплотнения. Первый барьер образован двумя упругими усами 9 с уплотнитель- ными выступами 10, а второй - уплот- нительньпчи поверхностями 12 и 13 кольпа 11. Между барьерами уплотнения в прокладке предусмотрены перепускные отверстия 15.

Все уплотнительные поверхности прокладки 2 покрыты мягким материалом (медь, серебро, фторопласт и др.)

Для крепления прокладки 2 на фланце 1 предусмотрено разрезное стопорное кольцо 16, которое устаналива- ется с натягом в проточку 17 на этом фланце,

Для контроля утечек уплотняемой среды после первого барьера уплотнения и проверки герметичности второго барьера во фланце 1 пре/дусмот- рены дренажные каналы 18, которые

заканчиваются штуцерами (не показаны) .

Устройство работает следу101цим образом.

При сборке устройства прокладка

2 устанавливается на уплотнительную поверхность 6 фланца J и поджит-1ается стопорным кольцом 16. При этом прокладка контактирует с поверхностью 6, выступом 10 упругого уса 9 и ниж- ней частью кольца 11. При яятяжке стыка происходит одновременно о(1жятие упругих усов 9 и разворот сечения кольца 1 1 вокру его оси до обеспечения полного контактирования уплотнительных поверхностей 12 и 13 кольца 11 и поверхностей 6 и 8 фланцев 1 и 3, В собранном устройстве между торцовой поверхностью 7 фланца

Iи торцовой поверхностью 1А прокладки 2 обеспечивается гарантированный зазор.

При подаче давления уплотняемой среды за счет эффекта самоуплотнения контактное давление по ушют- нительным поверхностям выступов 10 увеличивается, а за счет сужающегося к периферии посадочного места прокладка 2, деформируясь в радиальном направлении под действием внутреннего давления, способствует росту контактно1 о давления на уплотнительных поверхностях 6 и 8 фланцев 1 и 3 Поддержание требуемой величины контактного давления на уплотнительныХ поверхностях первого и второго барьеров уплотнения при возможных расхождениях стыка во время работы устройства обеспечивается за счет упругой отдачи усов и обратного разворота сечения силового кольца 11 прокладки 2 в исходное положение.

Для снижения потребного осевого усилия при затяжке нежестких стыков и повышения герметизирующей способности второго барьера уплотнения на наружной 12 и внутренней 13 боковых уплотнительных поверхностях кольца

I1прокладки 2 целесообразно нанести кольцевые канавки, количество, форма и размеры которых выбираются из условия обеспечения требуемого контактного давления и прочности перемычек.

Выполнение радиуса кривизны по-, верхности 13 прокладки 2 большим радиуса кривизны взаимодействующей с

2083874

гей поверхности 6 фланца 1 (и соответствующее выполнение поверхностей 1 9 и 20 с разными наклона во втором варианте устройства) обеспе5 чивает создание необходимого для поддержания герметичности контактного давления по уплотнительным поверхностям 12 и 13 кольца 11, а также 6 и 8 фланцев 1 и 3 даже при

О .относительно небольпих усилиях затяжки соединения. Последнее объясняется тем, что из-за разности радиусов кривизны или углов наклона образующих уплотнительных поверхностей

5 кольца 11 и фланца 1 площадь контакта уплотнительных поверхностей при затяжке устройства изменяется от минимальной за счет выбора зазоров между этими поверхностями посредством поворо20 та сечения кольца 1 1 . При этом уже в начальгтьй момент затяжки ввиду незначительной площадки контакта происходит надежное заполнение микронеровностей на данной площади. В

25 конечном положении затяжки происходит полное соприкосновение уплотнительных поверхностей, при этом прокладка 2 работает в упругой области.

30 Кроме того, выполнение сужающегося к периферии устройства посадоч- ного места стабилизирует контактное давление на уплотнительных поверхностях при значительных раскрытиях

2 стыка за счет самоуплотнения под действием внутреннего давления уплотняемой, среды и за счет расклинивания кольца 11 в сужающемся зазоре. Наличие на силовом кольце и на

4Q фланце 1 опорных торцовых поверхностей 7 и 14 ограничивает величину радиальной деформации прокладки 2 под действием давления уплотняемой среды, а также фиксирует ее поло45 жение при сборке устройства.

Фиё. 2

VIS Rfcipe l

фи.З

/

вниипи

Тираж 880

Зпказ 231/49

ci.:, - исное

(pus. ч

4 киъ ;ь; Illlii 11ат(-;-т,

. / т л 1,: , УЛ . ;1;КчЛ ГНа 1 ,. |