Уплотнение Советский патент 1986 года по МПК F16J9/00 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к поршневым и сальниковым уплотнениям компрессоров и двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения утечек по торцовым поверхностям уплотнительных колец и уменьшения трения.

На фиг. 1 показано сальниковое уплотнение; на фиг. 2 - уплотнение поршня; на фиг. 3 - сальниковое уплотнение в лабиринтном режиме работы; на фиг. 4 - уплотнение поршня в лабиринтном режиме работы.

Уплотнение содержит установленные в канавке 1 корпуса 2 два неразрезных.уплотнительных кольца 3 и 4, на торцовых поверхностях которых, обращенных друг к другу, выполнена расточка с конусными поверхностями 5 и 6, в которую установлено неразрезное металлическое кольцо 7. Наружные поверхности кольца.7 выполнены в виде усеченного конуса с вершиной, направленной от уплотнительной поверхности вала 8, совершающего возвратно- поступательное движение, причем конусность кольца 7 и поверхностей 5 и 6 одинаковая. Между поверхностями 5 и 6 и коль- цом 7 обеспечен зазор а.

Уплотнительные кольца 3 и 4 предварительно поджаты к уплотняемой поверхности вала 8 упругим элементом 9, например экспандерной пружиной, и установлены в канавке 1 с зазором в.

Уплотнение может быть также использовано для герметизации поршня. В этом случае уплотнительные разрезные кольца 10 и 11 с неразрезным кольцом 12 и упругим элементом 13 помещаются в канавку 14 поршня 15, совершающего возвратно-посту- пательное движение относительно цилиндра 16. Между коническими поверхностями 17 и 18 и кольцом 12 обеспечен также зазор а, а кольца 10 и 11 установлены в канавке 14 с зазором в.

Под действием упругого элемента 9 и перепада давления кольца 3 и 4 прирабатываются к поверхности вала 8 при его возвратно-поступательном движении. При этом конусные поверхности металлического неразрезного кольца 7 контактируют с сопряженными конусными поверхностями

0

Q 5

0

5

0

5 и 6 колец 3 и 4 и зазор а лик- видируется. По мере дальнейщей приработки колец 3 и 4 они постепенно перемещаются по конусным поверхностям кольцом 7 и в итоге внещним давлением прижимаются к торцовым стенкам, ликвидируя по ним утечки. Между внутренними торцовыми поверхностями колец 3 и 4 образуется зазор е, практически равный зазору в, бывшему да приработки колец.

Для обеспечения рабочего давления в закольцевом объеме колец 3 и 4 в него подводится газ из области высокого давления перед кольцами 3 и 4 через каналы (не показаны).

При дальнейшей работе между рабочими поверхностями колец 3 и 4 и поверхностью вала 8 образуется минимальный зазор с, и уплотнение работает в лабиринтном режиме.

Усилие упругого элемента 9 и перепада давления на кольцах 3 и 4 воспринимается конусным неразрезным металлическим кольцом 7.

Набор таких уплотнительных лабиринтных элементов образует уплотнение вала с большим сроком его службы, малыми утечками и минимальными потерями на трение.

Аналогичным путем происходит уплотнение порщня 15.

Под действием упругого элемента 13 и перепада давления уплотнительные кольца 10 и 11 прирабатываются к рабочей поверхности цилиндра 16 при возвратно- поступательном движении поршня 15. При этом конусные поверхности неразрезного кольца 12 контакт1 руют с сопряженными поверхностями 17 и 18 колец 10 и 11 и зазор а ликвидируется. По мере дальнейшей приработки колец 10 и 11 они постепенно перемещаются по конусным поверхностям кольца 12, внешним давлением прижимаются к торцовым стенкам канавки 14. Между кольцами 10 и 11 образуется зазор е, практически равный зазору в, бывшему до приработки колец.

При дальнейшей работе между рабочими поверхностями колец 10 и 11 и поверхностью цилиндра 16 образуется минимальный зазор с, и уплотнение работает в лабиринтном режиме.

Ф1/г.7.

Фиг.З

13

15

//

ФигЛ