Разъемное неподвижное уплотнительное устройство Советский патент 1990 года по МПК F16J15/02 

(21)4392139/31-29

(22)15.03.88

(46) 15.01.УО. Нюл. № 2

(71)Каунасский политехнический институт им.Антанаса Снечкуса

(72)И.И. Дулязичюс, П. 10. Лилюкас, С.П. Жедялис, У.П. Громыко,

Е.М. Матвеев и И.Д. Постников

(53)62-762 (038.8)

(56)Авторское свидетельство СССР N 875143, кл. F 16 J 15/02, 1978.

(54)РАЗЪЕМНОЕ НЕПОДВИЖНОЕ УПЛОТНИ- ТЕЛЬИОЕ УСТРОЙСТВО

(57)Изобретение м.б. использовано для уплотнения разъемных неподвижных соединений трубопроводов и агрегатов. Цель изобретения - повышение надежности работы устр-ва путем обеспечения независимого о г смещения фланцев (о) 1,2 и усилия затяжки болтов 11 контактного давления на уплотняемых поверхностях. В посадочном месте и 1,2 со сферическими сопрягаемыми поверхностями 3,4 размещена упругая ме 1аплическая самоуплотняющаяся прокладка 5. Во Ф 1,2 выполнены конические поверхности, между к-рыми установлено металлическое кольцо 10. Сферическая поверхность Ф 1 выполнена переходящей в цилиндрический участок угпотняемой поверхности 6, поверх- носгч 1 2. выполнена сферической прокладка 5 - радиально деформируемой. Центр сферы и центры поверхностен 3, 4, 7 расположены на оси симметрии Ф 1, 2 в плоскости, проходящей через зону ко HI акта прокладки 5 с поверхностями 6, 7. Кольцо 10 расположено симметрично относительно плоскости.Болты 1 1 выполнены со сферическими головками, опирающимися на сферические шаиои. 1 ил. sf2

Ј

(Л

Изобретение может быть использовано для уплотнения разъемных неподвижных соединений трубопроводов и агрегатов. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем обеспечения независимого от смещения фланцев (Ф) 1, 2 и усилия затяжки болтов 11 контактного давления на уплотняемых поверхностях. В посадочном месте Ф 1, 2 со сферическими сопрягаемыми поверхностями 3, 4 размещена упругая металлическая самоуплотняющая прокладка 5. Во Ф 1, 2 выполнены конические поверхности, между к-рыми установлено металлическое кольцо 10. Сферическая поверхность Ф 1 выполнена переходящей в цилиндрический участок уплотняемой поверхности 6, поверхность Ф 2 выполнена сферической, прокладка 5 - радиально деформируемой. Центр сферы и центры поверхностей 3, 4, 7 расположены на оси симметрии Ф 1, 2 в плоскости, проходящей через зону контакта прокладки 5 с поверхностями 6, 7. Кольцо 10 расположено симметрично относительно плоскости. Болты 11 выполнены со сферическими головками, опирающимися на сферические шайбы. 1 ил.

//

ел

со оэ

о

Изобретение относится к уплотни- тельной технике и может быть использовано для уплотнения разъемных неподвижных соединений трубопроводных магистралей и агрегатов.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем обеспечения независимого от непараллельности фланцев и усилия за- тяжки болтов контактного давления на уплотняемых поверхностях.

На чертеже показано осевое сечение уплотнительного устройства.

Уплотнительное устройство содер- жит фланцы 1 и 2, сопрягаемые сферическими поверхностями 3, 4. Во фланце 1 выполнено посадочное место для установки упругой металлической самоуплотняющейся прокладки 5 радиально деформируемого типа. Уплотняемая по- верхность 6 фланца 1 выполнена цилиндрической, а уплотняемая поверхность 7 фланца 2 выполнена сферической. Общий центр сфер 0 сопрягаемых 3, 4 и уплотняемой 7 поверхностей лежит в плоскости, проходящей через зону контакта прокладки 5 с уплотняемыми поверхностями на оси симметрии фланцев 1 и 2. Между выполненными во фланцах 1 и 2 коническими поверхностями 8 и 9 в плоскости прокладки 5 установлено металлическое разделительное кольцо 10 с боковыми сферическими пересекающимися поверхностями, имеющее возможность радиальных пере-г мецений при сборке. Фланцы 1 и 2 стянуты болтами 11 со сферическими головками, опирающимися на сферические шайбы 12.

Уплотнительное устройство работает следующим образом.

Перед сборкой прокладка 5 устанавливается во фланце 2 на уплотняемой поверхности 7. При сборке фланец 2 базируется на фланце 1 сопрягаемыми поверхностями 3, 4 и производится затяжка болтов 11. При этом прокладка 5 скользит соответственно по сферической сопрягаемой поверхности 3, затем по цилиндрической уплотняемой поверхности 6 фланца 1. При достижении полного контакта сопрягаемых поверхносте 3, 4 прокладка 5 входит в посадочное место, а разделительное кольцо 10 занимает, перемещаясь в радиальном на правлении в зависимости от величины непараллельности фланцев 1 и 2, определенное положение и жестко упирает

,-

,

JQ

20%5о,,- Q

й50

5

ся в конические поверхности 8 и 9 фланцев 1 и 2. Контакт кольца 1U и конических поверхностей 8 и 9 при дальнейшей затяжке воспринимает основную составляющую осевого усилия, а контакт сопряженных поверхностей 3, 4 остается только в качестве базирующего. При подаче рабочей среды во внутреннюю полость устройства прокладка 5 упирается торцом во фланец 1 и работает как самоуплотняющийся элемент. Если под действием давления или в ходе эксплуатации усилие затяжки ослабевает, работоспособность устройства не снижается, так как натяг деформируемых кромок прокладки 5 осуществлен в радиальном направлении и не зависит от незначительных осевых смещений фланцев 1 и 2 относительно друг друга.

Изготовление уплотняемых поверхностей фланцев цилиндрической и сферической и размещение центров сфер уплотняемой и сопрягаемых поверхнос- тей фланцев на оси симметрии фланцев позволяет использовать радиально деформируемый вариант исполнения прокладки, что обеспечивает независимость контактного давления на уплотняемых поверхностях от усилия затяжки и одновременно снижает его необходимое значение для герметизации стыка фланцев. Усилие затяжки болтов при работе устройства тратится в основном для обеспечения требуемой жесткости стыка. Кроме того, обеспечивается сборка и работоспособность устройства при непараллельности фланцев, соответствующей углам их относительного поворота до 3-4 Отсутствие непосредственной зависимости между герметичностью соединения фланиев и усилия затяжки болтов также обеспечивает надежную работу устройства при вибрационных нагрузках и гидравлических ударах, приводящих к кратковременному раскрытию стыка фланцев.

Формула изобретения

Разъемное неподвижное уплотнитель- ное устройство, содержащее фланцы со сферическими сопрягаемыми поверхностями, размещенную в посадочном месте фланцев упругую металлическую самоуплотняющуюся прокладку, болты и шайбы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности ра51536116

боты устройства путем обеспечения нефланца выполнена сферической, прок- эависимого от смещения фланцев и уси-ладка выполнена радиально деформнруе- лия затяжки болтов контактного дав-мой, а центр сферы уплотняемой по- ления на уплотняемых поверхностях, оноверхности и центры сферических сопря- снабжено металлическим кольцом согаемых поверхностей расположены на сферическими пересекающимися боковы-оси симметрии фланцев в плоскости, ми поверхностями, во фланцах выполне-проходящей через зону контакта прок- ны конические поверхности, между ко-ладки с уплотняемыми поверхностями, торыми установлено кольцо, сферичес- JQпри этом металлическое кольцо распекая поверхность одного из фланцев вы-ложено симметрично относительно упо- полнена переходящей в цилиндрическиймянутой плоскости, болты выполнены участок уплотняемой поверхности,при-со сферическими головками, опираю- чем уплотняемая поверхность другогощимися на сферические шайбы.