Крупногабаритное разъемное уплотнительное устройство Советский патент 1987 года по МПК F16J15/08 

113

Изобретение относится к машиностроению, а именно к герметизации крупногабаритных разъемных неподвижных соединений высокого давления.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет обеспечения надежного контроля работоспособности упругих усов прокладки.

На фиг 1 представлена конструкция устройства; на фиг.2 - узел I на фиг.1, взаимное расположение прокладки и фланцев в момент касания выпуклой кромки опорного кольца с фланцами; на фиг.З - то же, взаимодействие прокладки и фланцев при работе устройства под действием давления уплотняемой среды. , Устройство включает в,себя фланцы

Iи 2, контактирующие между собой по торцам 3 и 4, шпильки 5, гайки 6, шайбы 7 и металлическую прокладку 8 с опорным кольцом 9 и упругими усами 10, имеющими уплотнительные выступы

IIторового профиля. Фланцы 1 и 2 образуют посадочное место 12, по торцам которого вьтолнены кольцевые -проточки 13 с коническими 14 и торовыми 15 уплотнительными поверхностями и кольцевые проточки 16 с пересекающимися по вогнутой кромке 17 коническими уплотнительными 18 и фиксирующими 19 поверхностями. Боковые поверхности опорнрго кольца 9 прокладки 8 имеют конические уплотнительные 20 и фиксирующие 21 поверхности, пересекающиеся по вьшуклой кромке 22. При этом размер прокладки по кромкам 22 больше размера между фланцами 1

и 2 по кромкам 17. На поверхностях 20 предусмотрены кольцевые риски 23, уменьшающие поверхности сопряжения прокладки 8 и фланцев 1 и 2 с целью увеличения на них контактного давления .

В опорном кольце 9 вьтолнены пересекающиеся отверстия 24, соединяющие между собой полости над упругими усами 10, снабженные каналами 25 и 26 для контроля утечки уплотняемой среды. Прокладка 8 установлена в посадочное место 12 с гарантированным радиальным зазором а по наружному диаметру. Конические уплотнительные поверхности 18 и 20 выполнены с разной конусностью и образуют при монтаже устройства, клиновидные зазоры а2 и.а}, расширяющиеся к перифе2192

рии посадочного места 12. Прокладка 8 выполнена из высокопрочных сплавов или сталей; на ее угшотнительные поверхности нанесено мягкое герметизирующее покрытие.

Устройство работает следующим образом.

При монтаже устройства первона- чально обеспечивается контакт прокладки 8 с посадочным местом 12 по уплотнительным выступам 11 усов 10, а затем по кромкам 22 опорного КОЛБ- ца 9. В этот момент между торцами 3 и 4 и уплотнительными поверхностями 18 и 20 обеспечиваются гарантированные осевой и клиновидные а и ад зазоры заданной величины, при этом вершинами клиновидных зазоров Q являются кр.омки 22. При последующей затяжке фланцы 1 и.2 входят в контакт по торцам 3 и 4. При этом фланцы 1 и 2 и усы 10 прокладки 8 деформируются в упругой области, кромки 22 5 и фиксирующие поверхности 21 прокладки 8 вступают в контакт с кромкащ1 17 и. поверхностями 19 фланцев 1 и 2, а углы раскрытия клиновидных зазоров а2 и а уменьшаются за счет уг0 ловых деформаций фланцев 1 и 2. На уплотнительных поверхностях 18 и 20 в зоне кромок 17 и 22 возникает контактное давление, обеспечивающее герметичность устройства с образованием

, второго барьера уплотнения. Первый барьер уплотнения образован за счет обжатия усов 10.

При подаче высо кого давления уплотняемой среды имеют место заметные

Q угловые деформации фланцев 1 и 2 и увеличение конусности поверхностей 14 и 18. Прокладка 8 под действием высокого давления деформируется и перемещается в радиальном направле г НИИ, при этом выступы 11 усов 10 переходят с торовых поверхностей 15 на конические поверхности 14. С учетом эффекта самоуплотнения контактное давление на уплотнительных поверхгп ностях первого барьера уплотнения остается в требуемом диапазоне величин. За счет угловых деформаций фланцев 1 и 2 и радиальной деформации прокладки 8 клиновидные зазоры а, и а

ее ПОЛНОСТЬЮ выбираются с обеспечением требуемого контактного давления практически по всей поверхности второго барьера уплотнения между коническими уплотнительными поверхностями 18 и

31

20, конусности которых выбираются таким образом, чтобы радиальная деформация прокладки 8 не выходила за область упругости, а при сбросе давления обеспечивался возврат прокладки в исходное положение без заклинивания и повреждения уплотнительных поверхностей.

Формула изобретения

Крупногабаритное разъемное уплот- нительное устройство по авт.св. № 1113617, отличающееся тем, что, с целью повышения надеж17219 .4

ности работы устройства за счет обеспечения контроля работоспособности упругих усов прокладки, боковые стороны опорного кольца выполнены в ви5 Д двух пересекающихся по вьтуклой

кромке конических поверхностей - наружной уплотнительной и внутренней фиксирующей, а во фланцах вьшолнены ответные конические поверхности, контактирующие с упомянутыми, причем конические уплотнительные поверхности прокладки и фланцев выполнены с разной конусностью с образованием при монт§же наперед заданного расширяющегося к периферии клиновидного зазора.

10

15

Изобретение относится к области машиностроения и позволяет повысить надежность работы устройства за счет обеспечения контроля работоспособности упругих усов прокладки. Опорное кольцо 9 прокладки 8 вьтолнено в виде двух пересекающихся по выпуклой кромке конических поверхностей - наружной уплотнительной и внутренней фиксирукяцей, взаимодействующих с ответными поверхностями во фланцах 1 и 2. Конусность указанных уплотни- тельных поверхностей на прокладке больше конусности поверхностей во фланцах. При монтаже устройства между этими поверхностями образуется клиновидный зазор, который выбирается при работе устройства под давлением. Ос евой размер прокладки по выпуклой кромке выполнен больше ответного размера между фланцами на величину .допустимой при монтаже упругой деформации фланцев. Это обеспечивает надежную работу второго барьера уплотнения и качественньй контроль работоспособности упругих усов 10 первого барьера уплотнения между циклами работы устройства. 3 ил. (Л i 7 6 СО N3 1Ч IfUff.t

12

Ог

W

К

15

фи.2

Редактор И.Рыбченко

Составитель И.Пащенко

Техред Н.Гдущенко Корректор С.Шекмар

Заказ 2406/33 Тираж 811Подписное

ВНШПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

фиеУ