Уплотнительное устройство Советский патент 1992 года по МПК F16J15/18 

ФМ.1

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и предназначено для герметизации подвижных соединений.

Целью изобретения является повышение герметичности уплотнения за счет повышения эффективности механизма компенсации износа уплотнительных элементов пакета путем поддержания постоянного оптимального усилия на контактных поверхностях уплотнительных элементов в течение всего ресурса.

На фиг.1 изображено уплотнительное устройство, разрез; на фиг.2 - то же, с силовым элементом в виде разрезного эласто- мерного кольца; на фиг.З -то же, с силовым элементом в виде браслетной металлической пружины; на фиг.4 -то же, с уплотни- тельным кольцом в виде кромочной манжеты.

Уплотнительное устройство содержит пакет уплотнительных элементов 1, контактирующий с нажимной гайкой 2, установленный на валу 3 в подвижной относительно корпуса 4 втулке 5, на -ступени наружной поверхности 6 которой, имеющей больший наружный диаметр D, выполнена кольцевая канавка 7, в которой установлен дополнительный уплотнительный элемент 8, а на наружной поверхности 9 ступени, имеющей, меньший наружный диаметр d, установлен обратный клапан 10, выполненный в виде уплотнительного кольца 11, которое может быть выполнено в виде кромочной манжеты 12, контактирующего с подвижной втулкой 5 и корпусом 4, и силового упругого элемента, например пружины 13 или браслетной пружины 14, или разрезного эластомерного кольца 15, контактирующего с упложитель- ным кольцом 11 и подвижной втулкой 5.

Уплотнение работает следующим образом.

Пакет уплотнительных элементов 1, установленный на валу 3 в подвижной относительно корпуса 4 втулке 5, для задания первоначального натяга по валу 3 и втулке 5 стягивают , жимж и гайкой 2, Герметичность по наружной цилиндрической поверхности 6 подвижной втулки 5 обеспечивается дополнительным уплотни- тельным элементом 8. Под действием рабочего давления жидкости уплотнительный пакет 1 сжимается и вместе с подвижной втулкой 5 смещается в сторону нажимной гайки 2 на величину сжатия, компенсируя износ материала пакета 1. При этом уплотнительное кольцо обратного клапана под действием давления жидкости смещается в сторону дополнительного уплотнительного элемента 8, сжимая пружину 13 или эласто- мерное кольцо 15, и пропускает рабочую

жидкость в полость, образованную разностью наружных диаметров D и d ступеней подвижной втулки 5 с образованием дополнительной активнодействующей площади

на поверхности подвижной втулки 5. При этом возникает дополнительное осевое усилие на уплотнительный пакет 1, прямо пропорциональное активнодействующей площади.

0 После снятия давления в уплотняемой полости уплотнительное кольцо 11 обратного клапана 10 под действием пружины 13 или эластомерного кольца J5 возвращается в исходное положение, отсекая жидкость

5 между уплотнительным элементом 8 и обратным клапаном 10, при этом запедтый объем жидкости препятствует смещению подвижной втулки 5 в сторону уплотняемой полости жидкости, а следовательно, и сме-.

0 щению контактного давления, т.е. необходимости дополнительного поджатия пакета уплотнений с целью компенсации износа материала в процессе эксплуатации уплотнительного устройства не возникает, и про5 исходит автоматическая компенсация износа уплотнения на протяжении всего ресурса.

В зависимости от уплотнительных способностей, применяемых в качестве материала пакета уплотнительных элементов,

0 варьируя жесткостью силового упругого элемента обратного клапана и величиной активнодействующей площади подвижной втулки, можно подобрать оптимальное контактное давление для конкретного материа5 ла, при котором износ материала будет минимальный при сохранении постоянной герметичности.

Формула изобретения

1. Уплотнительное устройство, содер0 жащее пакет уплотни-.епьных элементов, контактирующий с нгж.,мной гайкой и установленный на валу з подвижной относительно корпуса втулке, и дополнительный уплотнитэльный элемент, размещенный

5 между подвижной втулкой и корпусом, о т- личающееся тем, что, с целью повышения герметичности, наружная поверхность подвижной втулки и внутренняя поверхность корпуса выполнены ступенчатыми,

0 причем на наружной поверхности ступени большего диаметра подвижной втулки выполнена кольцевая канавка, в которой размещен дополнительный уплотнительный элемент, а на ступени меньшего диаметра

5 установлен обратный клапан, выполненный в виде уплотнительного кольца, контактирующего с подзижной втулкой и корпусом, и силового упругого элемента, контактирующего с уплотнительным кольцом и подвижной втулкой.

51737194б

2. Устройство по п. 1,отличающее-3, Устройство поп.1,отличающеес я тем, что силовой упругий элемент выпол- с я тем, что уплотнительное кольцо выполнено в нен в виде эластомерного разрезного коль- виде кромочной манжеты, обращенной открытой

ца.

полостью к силовому упругому элементу.

полостью к силовому упругому элементу.

Использование: для герметизации движущихся соединений. Сущность изобретения: пакет уплотнительных элементов 1 контактирует с нажимной гайкой 2 и установлен на валу 3 в подвижной относительно корпуса К 4 втулке В 5. Уплотнительный элемент 8 размещен между В 5 и К 4. Наружная поверхность В 5 и внутренняя К4 выполнены ступенчатыми. На поверхности 9 В 5 большего диаметра выполнена кольцевая канавка 7, в к-рой размещен элемент 8. на ступени меньшего диаметра установлен обратный клапан 10. выполненный в виде уп- лотнительного кольца 11, контактирующего с В 5 и К 4, и силового упругого элемента, контактирующего с кольцом 11 и В 5. Силовой элемент выполнен в виде эластомерно- го разрезного кольца. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

//

(риг А