Уплотнение стыка деталей Советский патент 1988 года по МПК F16J15/12 

(Л

с:

h

.и

ю

N5 СО

Изобретение относится к уплотни- тельной технике и может найти- при мененйе для уплотнения фланцевых разъемов агрегатов с большими перепадами давлений в уплотняемой рабочей полости.

; Целью изобретения является повышение надежности работы и уплотняю- mJKx свойств за счет использования

давления уплотняемой среды.

На фиг, 1 - показано пре-длагаемое уплотнение в сборе, общий вид на «Йиг. 2 - то же, по отдельньм элементам на фиг, 3 - то же,, в раб оте, ; В расточках 1 и 2 деталей 3 и 4 установлен уплотняющий элемент .5 прямоугольной формы,выполненный из эластичного материалаэ например рези нЫс Торуды расточек 1 и 2 снабжены кольцевыми канавками б и 7 наклонныгф1 стенками. Кромка расточек 1 и 2 Bi стъже 8 со стороны уплотняемой среды 9 снабжены скосами. 10, Элемент 5 имеет диаметральный надрез 11 со стороны уплотняемой среды 9, ньшол- ненный на неполную высоту кольца без удахсения материала. Надрез на резиновом кольце можно выполнить инстру ментом типа бритвы лезвия. Можно кольцо изготовить из двух частей с последующей склейкой на участке 12 Элемент 5 снабжен торцовыми прямоугольными расточками 13 перпекдику- лярными плоскости надреза 11, В расточках 13 размещены стальные армирую щие кольца 14 и 15, которые вершинами упираются в канавки 6 и 7 а. Для обеспечения сборки узла с натягом между армирующими кольцами 14 н 15 и элементом 5 размер 16 колец должен быть больше суммы размеров 17 и 18,

Перед сборкой узла уплотнений детали и элементы узла не сдеформирова йы И имеют вид, изображенный на фкг, 2, После сборки узла уплотнений стык деталей 3 к 4 стянут Элемент

5сжат и с натягом упирается в стенки 1 и 2„. В связи с тем что размер 16 колец 14 я 15 больше разме

ров 17 и 18, при сборке кольца, упираясь в металлические стенки канавок

6и 7 противоположными концами нажимают на резиновый элемент 5 м сжима™ ют с двух сторон в направлении надреза 1 1 , При этом часть резины элемен та 5 течет во внутренние полости колец 14 и 15, образуя в них высту пы 19,, которые давят на ветви колец

to

15 20 25 JQ ,-

.,

Ll

35

5

14 и 15, стараясь их раздвинуть Лги стягивании стыка кольца под действием канавок 6 и 7 при нажатии на резиновый элемент 5 направления 20 и 21 и без того раздвигают свои ветви (фиг. 3) и давят на резину кольца 5 как в направлениях 20 и 21, так и в перпендикулярном к ним направлении. При этом часть элемента 5 перемещается в сторону скосов 10 и прижим ет- ся к ним. В районе стыка 8 и скосов 10 может образоваться небольшая незаполненная полость 22, Перед кольцами 14 и 15 стенки надреза (за счет перетеканий резины в -выступы 19 и к скосам 10) частично раздвигаются и внутри элемента 5 образуется полость 23, В таком состоянии кольцо находится в собранном виде в фланцевом стыке агрегата.

Во время работы (фиг с, 3) герметичность при малых давлениях обеспечивается за счет натяга в стыках 8 по торцам деталей. По мере увеличения режима работы давление в уплотняемой полости растет и действие его в направлении А возрастет.В случае прохода по стыку 8 уплотняемой среды в полость 22 в работу герметизации стыка вступает и узел уплотнения. Резиновое кольцо, плотно прижатое к стенкам расточек 1 и 2 и к их скосам Ю, обеспечивает герметичность за счет натяга по резине. При дальнейшем росте давления в полости 22 часть рабочей среды по надрезу 11 попадает в полость 23, где, действуя на стенки полости, раздвигает их. При этом часть резины перемещается в полости колец 14 и 15, увеличивая выступы 19 Выступы 19 давят на ветви колец 14 и 15 и раздвигают их. Раздвигаясь, ветви колец 14 и 15 давят на резину элемента 5 и увеличивают силу прижатия его к стенкам расточек 1 и 2, что увеличивает герметизацию. Чем выше давление в полостях 22 и 23, тем сильнее поджатие элемента 5 к стенкам расточек 1 и 2, т.е. степень герметизации в стыке . увеличивается по мере увеличения давления в уплотняемой полости. В случаях, когда уплотняемая среда из полости 22 все же попадет в полости 24s на пути встают кольца 14 и 15 и находящиеся за ними части элемента 5 5 При этом давлением из полостей 24 кольца перемещаются в направлении А.

При перемещениях в этом направлении вершин колец 14 и 15 скользят по наклонным стенкам канавок б и 7, а это приводит к дополнительным перемещениям колец 14 и 15 в направлениях 20 и 21, Перемещения колец 14 и 15 в направлениях 20 и 21 увеличивают силу сжатия элемента 5 этими кольцами, т.е. увеличивают деформацию рези- |g этого силы сжатия резинового ны элемента 5 во всех направлениях (фиг. 3), что приводит к увеличению степени герметизации стыка. Следовательно, и эти элементы уплотнения способствуют герметизации стыка по мере увеличения давления рабочей среды.

Существ.енным отличием предлагаемого технического решения является

15

ца, где невозможно производит и замену их. На торцах расточ лей выполнены кольцевые канав наклонными стенками, в которы ются вершины армирующих колец .позволяет повысить герметизац за счет перемещения вершин ар колец по скосам и увеличения

та и увеличения прижатия элем уплотнительного кольца к элем расточек деталей в псдлном соо вии с величиной давления рабо дь в уплотняемой полости. Эле конструкции узла уплотнения п чаются в работу в полном соот вии с ростом давления в уплот полости. При малплх давлениях

этого силы сжатия резинового

5

ца, где невозможно производить осмотр и замену их. На торцах расточек деталей выполнены кольцевые канавки с наклонными стенками, в которые упираются вершины армирующих колец, что .позволяет повысить герметизацию узла за счет перемещения вершин армирующих колец по скосам и увеличения за счет

элемента и увеличения прижатия элементов уплотнительного кольца к элементам расточек деталей в псдлном соответствии с величиной давления рабочей сре- дь в уплотняемой полости. Элементы конструкции узла уплотнения подключаются в работу в полном соответствии с ростом давления в уплотняемой полости. При малплх давлениях они

Изобретение относится к уплотни тельной технике. Цель изобретения - повышение надежности и ресурса работы и уплотняющих свойств. Уплотнение содержит стыкуемые детали с кольцевыми расточками, расположенный в них прямоугольный упругий уплотнительный элемент к металлическую арматуру. .Уплотнительный элемент выполнен с диаметральным надрезом со стороны зшлртняемой полости на неполную высоту кольца и без удаления материала, На торцах кольца имеются кольцевые расточки, расположенные нормально к плоскости разреза. Армирующие кольца размещены в расточках. На торцах расточек деталей выполнены кольцевые канавки с наклонными стенками, в которые упираются вершинами армирую- кольца Зил,

то, что уплотнительный элемент выпол- уп могут вообще не подключаться. Следонен с диаметральным надрезом со стороны уплотняемой полости, что позволяет увеличить герметизирунщие свойства узла за счет увеличения подвижности его частей и обеспечения прилегания его элементов по всем поверхностям деталей, включая скосы. Надрез выпо1 нен на неполную высоту кольца, что позволяет сохранить 1;елостность кольца без нарушения герметичности его в этом направлении, предупреждая ; прямой переход среды, и в то же время обеспечить подвижность частей кольца вплоть до организации специальной полости внутри кольца, которая делает кольцо кольцом с наддувом. Надрез выполнен без удаления материала, что позволяет сохранить целостность кольца, особенно после сборки, кольцо сжато в направлении нормальном разрезу. Торцы уплотнительного элемента снабжены кольцевыми расточка;ми, нормальными к полости разреза для размещения в них армирующих колец, Арми- рующяе кольца размещены снаружи кольца, что обеспечивает доступ для их осмотра, ремонта, замены, что повьша- ет надежность узла в работе в отличие от арматуры, находящейся внутри коль25

30

35

40

45

вательно, нагрузка на элементы уплотнения появляется и увеличивается только по мере необходимости, в полном соответствии с режимом работы, что уменьшает их износ, увеличивает ресурс работы и надежность в работе.

Формула изобретения

Уплотнение стыка деталей содержащее стыкуемые детали с кольцевыми расточками, расположенный в них прямоугольный упругий уплотнительный элемент, металлическую арматуру, о т- .личающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и уплотняющих свойств, уплотнительный элемент выполнен в виде кольца с диаметральным надрезом со стороны уплотняемой полости на неполную высоту кольца и без удаления материала, при этом на торцах элемента выполнены кольцевые расточки расположенные нормально к плоскости надреза, а арматура выполнена в виде J крлец4 кртррые размещены в этих расточках, на торцах же расточек выполнены кольцевые каНав ки с наклонными стенками, в которые упираются вершинами армирующие кольца

5

0

5

0

5

вательно, нагрузка на элементы уплотнения появляется и увеличивается только по мере необходимости, в полном соответствии с режимом работы, что уменьшает их износ, увеличивает ресурс работы и надежность в работе.

Формула изобретения

Уплотнение стыка деталей содержащее стыкуемые детали с кольцевыми расточками, расположенный в них прямоугольный упругий уплотнительный элемент, металлическую арматуру, о т- .личающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и уплотняющих свойств, уплотнительный элемент выполнен в виде кольца с диаметральным надрезом со стороны уплотняемой полости на неполную высоту кольца и без удаления материала, при этом на торцах элемента выполнены кольцевые расточки расположенные нормально к плоскости надреза, а арматура выполнена в виде J крлец4 кртррые размещены в этих расточках, на торцах же расточек выполнены кольцевые каНав- ки с наклонными стенками, в которые упираются вершинами армирующие кольца.

f2

2/J

8,5

Iff

ю

Фиг.З