Уплотнительное устройство для поршня Советский патент 1990 года по МПК F16J15/32 

УУ/У/////

9иг.1

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике, в частности к уплотнитель- ным устройствам поршневых насосов одностороннего и двухстороннего действия.

Цель изобретения - повышение надеж- 1ости путем снижения контактного давления В цилиндропоршневой паре.

На фиг. 1 показано уплотнительное уст- |)ойство для поршня, обш,ий вид; на фиг. 2 - кольцо, прилегаюш.ее к сердечнику поршня; йа фиг. 3 - раздвижное упругое кольцо с |1лоскими разрезами; на фиг. 4 - раздвиж- юе кольцо с разрезами 1/-образной формы. Уплотнительное устройство содержит Металлический сердечник 1, резиновую ман- ету 2, раздвижные упругие кольца 3 и 4 и упругую втулку 5. Раздвижное кольцо 3 Имеет плоские радиальные разрезы, а раз- |1вижное кольцо 4 - радиальные разрезы )/-образной формы, образованные плоскостя- Йи среза под углом 25-30° к торцовой по- ерхности, сопряженной с кольцами 3, кото- |)ые открытой стороной среза обращены в ророну манжеты 2. Раздвижные кольца 3 W 4 установлены на упругую втулку 5 с бур- toM 6, при этом радиальные разрезы первого кольца смещены по отношению к разрезам второго кольца, что исключает возможность выдавливания манжеты 2 в зазоры, обра- зуюшиеся при расширении кольца 3. Манжета 2 контактирует при работе с внутренней поверхностью цилиндра (цилиндровой втулкой) 7.

Уплотнительное устройство для поршня работает следующим образом.

В такте нагнетания силовой поток, сжимающий манжету 2 поршня, деформируется За счет двух внешних сил, а именно давления нагнетания и сил трения на поверхности Контакта манжеты 2 с цилиндровой втулкой 7. На первом этапе деформирования манжеты 2 нарастание напряжения сжатия в поверхностном слое манжеты происходит более интенсивно, чем внутри манжеты 2. Поверхностный силовой поток, воздействуя на 1/-образный вырез, разжимает разрезное упругое кольцо 4, которое перекрывает зазор между цилиндровой втулкой и цилиндрической поверхностью пояска сердечника поршня до момента, когда напряжение сжатия достигает критической величины и начнется выдавливание манжеты 2 в зазор. При этом зазор, образуюшийся между сопряженными цилиндрическими поверхностями разрезного кольца 4 и упругой втулки 5, остается перекрытым буртом б упругой втулки . 5. В дальнейшем, по мере выравнивания напряжения сжатия по всему объему манжеты 2, будет происходить деформация (расширение) упругой втулки 6, которая на конечном этапе процесса деформирования и определит величину контактного давления раздвижных упругих колец 3 и 4 на уплотняемую поверхность.

Для управления контактным давлением между рабочей поверхностью втулки и раздвижными кольцами толщину стенки б упругой втулки определяют из соотношения

P-D

10

б /(.

где К - коэффициент, определяемый эмпирическим путем из условия оптимизации ресурса пары трения пор- 5шень - цилиндровая втулка;

Р - давление нагнетания насоса; D - внутренний диаметр цилиндровой

втулки;

Е - модуль упругости материала втулки. 0

Формула изобретения

. Уплотнительное устройство для поршня, содержащее сердечник поршня с торцо- вой поверхностью для уплотнительной манжеты и устройство для перекрытия зазора между цилиндром и поршнем, имеющее разрезное кольцо, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, устройство для перекрытия зазора выполнено в виде

0 двух раздвижных колец, установленных на упругой втулке, охватываюшей часть манжеты, закрепленной на сердечнике, причем одно из колец установлено торцом к манжете, а другое - к торцовой поверхности сердечника.

5 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что раздвижное кольцо, прилегающее к манжете, со стороны манжеты выполнено с V-об- разной формой разреза.

3.Устройство по. п. 1, отличающееся тем, что втулка, охватывающая манжету,

0 выполнена с буртом для раздвижного кольца.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругая втулка выполнена с толщиной стенки б, определяемой из соотношения

5

коэффициент, определяемый эмпи- рическим путем из условия ресурса

пары трения поршень - цилиндровая втулка;

давление нагнетания насоса; внутренний диаметр цилиндровой

втулки; модуль упругости материала втулки.

fPu&.2.

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнительным устройствам поршневых насосов. Целью изобретения является повышение надежности путем снижения контактного давления в цилиндропоршневой паре. Устройство содержит сердечник 1, манжету 2, раздвижное упругое кольцо 3, раздвижное упругое кольцо 4 и упругую втулку 5. Раздвижное кольцо 3 имеет плоские радиальные разрезы. Раздвижное кольцо 4 имеет радиальные разрезы V-образной формы. Кольца 3,4 установлены на втулку 5 с буртом 6. Манжета 2 контактирует при работе с внутренней поверхностью цилиндровой втулки 7. Поверхностный силовой поток, воздействуя на V-образный вырез, разжимает разрезное упругое кольцо 4, которое перекрывает зазор между цилиндровой втулкой и цилиндрической поверхностью пояска сердечника до момента, когда напряжение сжатия достигается критической величины и начнется выдавливание манжеты 2 в зазор. При этом зазор, образующийся между сопряженными цилиндрическими поверхностями разрезного кольца 4 и упругой втулки 5, остается перекрытым буртом 6 втулки 5. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Фи.:5

9иг.