Герметизирующее устройство Советский патент 1986 года по МПК F16J15/54 

Изобретение относится к уплотни- .тельной технике, а именно к устройствам для герметизации неподвижных соединений гидравлических систем.

Цель изобретения повышение герметичности уплотнения путем создания акустических колебаний ультразвуковой частоты, направленных против градиента давления герметизируемой среды.

На чертеже схематически изобралсен предлагаемое герметиэирутощее устройство.

Герметизирующее устройство содержит стык 1 уплотняющих элементов 2 и 3. Стьпс 1 разделяет полости 4и5 с герметизируемой средой высокого и низкого давления соответственно. В полости 5 низкого давления установлен пьезозлемент 6 в виде тела вращения с жестко насаженным концентратором 7 направленных против градиента давления герметизируемой жид.кости акустических колебаний высокой интенсивности ультразвуковой частоты,, Пои этом активная поверхность 8 концентратора 7 совмещена с внутренним периметром стыка 1 уплотняюцих элементов 2 и 3 и ориентирована пер- пе,ндикулярно направлению утечки герметизируемой среды. Пьезоэлемент 6 с помощью гибкой опоры 9 закреплен на одном из уплотняющих элементов;, например на элементе 3, и соединен с выходом усилителя 10. Один вход усилителя 10 соединен с преобразователем 11 внешних динамических воздействий каналом 12 измерительног сигнала, а другой вход - с каналом 13 управляющего сигнала.

Герметизирующее устройство работает следующим образом.

Уплотняющие элементы 2 и 3, образующие стык 1 герметизирующего устройство и разделяющие полости 4 и 5 с герметизируемой средой высоког и низк ого давленийS поджимаются один к другому нормальным статическим

.усилием, за счет чего в стыке 1 создается контактное давление. При этом на уплотнительных элементах 2 и 3 имеющиеся микронеровности деформируются и площадь поперечного сечения микрокапилляров, образующихся в контакте микронеровностей, уменьшается настолько, что в стыке 1 возникает гидравлическое сопротивление, ограничивающее величину утечки герметизируемой среды на определенном

уровне. Увеличение нормального статического усилия до некоторого предельного значения приводит к повышению контактного давления в стыке 1

и к соответствующему снижению величины утечки. Дальнейшее повышение герметичности без увеличения контактного давления осуществляется путем подачи на вход усилителя 10 управляюп(его сигнала по каналу 13 или изме- рительного сигна ла от преобразователя 11 внешних динамических воздействий по каналу 12. Усилитель 10 при этом вырабатывает сигналы определенной частоты и амплитуды, которые из выхода усилителя 10 подаются на пьезо- элемент 6, вьтолненный в виде тела вращения с концентратором 7. Пьезоэлемент 6 преобразует электрические сигналы, поступакмцие из усилителя 10 в акустические колебания ультразвуковой частоты, причем наибольшая их интенсивность достигается в направлении, перпендикулярном активной

поверхности 8 концентратора 7 пьеао- элемента 6, совмещенной с внутренним периметром стыка 1 уплотняющих элементов 2 и 3. В микрокапилляры стыка 1 проникают акустические колебания высокой интенсивности ультразвуковой частоты, распространяющиеся в направлении, противоположном градиенту давления в полостях 4 и 5 с герметизируемой жидкостью высокого . и низкого давления соответственно. В результате звукокапиллярного э4х|)екта в микрокапиллярах стыка 1 уплотнянлцих элементов .2 и 3 возникает противодавление, которое препятствует протечке герметизируемой жидкости и тем -самым приводит к повьшшнию герметичности. Интенсивность ультразвуковых акустических колебаний и тем герметичность можно изменять, варьируя величиной управляющего сигнала, поступающего по каналу 13 на усилитель 10. При наличии внешних динамических воздействий (колебания давления герметизируемой жидкости, вибрационно-ударных нагрузок) преобразователь 11 вырабатывает измерительные сигналы, которые по каналу 12 подаются на усилитель 10, в результате чего интенсивность сигналов, поступающих на пьезоэлемент, интенсивность акустических колебаний и герметичность стыка 1 изменяется автоматически, пропорционально амплитуде внешних динамических воздействий.