Поршень Советский патент 1993 года по МПК F16J1/00 

Изобретение относится к области насо- состроения и может быть использовано пре- имущественно в поршневых насосах, перекачивающих абразивосодержащие жидкости, например буровые растворы.

Данное изобретение направлено на решение задачи по повышению надежности работы поршня и снижению износа манжеты за счет исключения образования заман- жетной полости, т.е. зазора между буртом и опорной поверхностью уплотнительного элемента, при обратном ходе поршня, исключения смещения уплотнительной манжеты и уменьшения нагрузки на замковое соединение.

На фиг.1 изображен поршень, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1. Поршень (фиг.1) содержит втулку 1 с опорным буртом 2, поджимную пружинную шайбу 3, между которыми, охватывая наружную поверхность втулки 1, размещена эластичная манжета 4, скрепленная любым известным способом, например склеиванием, спеканием т.п., посредством неразъемного соединения по торцевой поверхности с подкладным кольцом 5, которое при необходимости может быть выполнено фигурной втулкой.

На наружной цилиндрической поверхности втулки 1 в кольцевой канавке у осно00

СА

GK

втД

сл

вания поджимной пружиной шайбы 3 установлено разрезное пружинное кольцо б,

Втулка 1 и съемная пластина манжета 4 выполнены в виде сопряженной пары, сое-( диненной между собой посредством резьбы 7 с длиной I, составляющей не более 80% от общей длины подкладного кольца и уплот- нмтельной эластичной манжеты в области ее примыкания к втулке 1, т.е. длины L (фиг.1). При этом заходная часть резьбы 7 на внутренней поверхности уплотнительной манжеты 4 выполнена со стороны размещения опорного подкладного кольца 5, а сбег резьбы на наружной поверхности втулки 1 выполнен у основания опорного бурта 2 поршня.

Профиль резьбы 7 резьбового соединения втулки 1 с эластичной манжетой 4 выполнен в форме прямоугольной трапеции, вертикальная плоскость которой расположена со стороны зоны сопряжения торцевых поверхностей опорного бурта 2 втулки 1 и опорного подкладного кольца 5 манжеты 4.

В варианте выполнения опорный бурт 2 снабжен со стороны подкладного кольца 5 кольцевым выступом 8, образующая которого с внутренней стороны параллельна образующей втулки 1, при этом на подкладном кольце 5 в его торцев.ой части выполнена соответствующая выступу 8 канавка.

Монтаж и последующая работа предлагаемого поршня осуществляется следующим образом.

При сборке поршня (фиг.1) эластичная манжета 4 вместе с подкладным кольцом 5 навинчивается (как обычная гайка на винт) на резьбовую наружную поверхность втулки 1 до плотного прилегания торцевых поверхностей опорного подкладного кольца 5 эластичной манжеты 4 и опорного бурта 2 втулки 1.

Для облегчения навинчивания манжеты 4 на втулку 1 могут быть использованы простейшие приспособления, например гаечный ключ. Для создания крутящего момента посредством этих ключей должны использоваться выполненные на торце манжеты 4 отверстия В, а на втулке 1 - плоские грани, подобные плоскости Б (фиг.2). Затем посредством шайбы и пружинного кольца производится окончательная затяжка манжеты и создание повышенного натяга эластичной манжеты 4 на контакте с втулкой 1 и опорным буртом 2 поршня. После установки предлагаемого поршня в насосе на поверхности эластичной манжеты 4 в зоне сопряжения с цилиндром удается получить больший и более стабильный предварительный натяг по сравнению с известными поршнями. Причем наличие резьбового соединения эластичной манжеты и втулки, выполненного на основе упорной резьбы, в значительной степени ограничивает возможность смещения манжеты вдоль оси втулки поршня в процессе работы и предотвращает отстаивание опорной части съемной манжеты от торца опорного бурта, что уменьшает возможность образования за0 манжетной полости и связанное с этим разрушением опорной части манжеты.

Кроме того выступ 8, выполненный на периферии бурта 2, взаимодействуя с соответствующей канавкой на подкладном коль5 це 5, воспринимает его изгибающие нагрузки, возникающие при работе, препятствуя тем самым его отрыву от торцевой поверхности опорного бурта 2.

Такое выполнение заявленного поршня

0 позволяет обеспечить решение поставленной задачи, а именно - повысить надежность работы поршня и снизить износ манжеты за счет исключения образования заманжетной полости, т.е. зазора между

5 буртом и опорной поверхностью уплотни- тельного элемента при обратном ходе поршня, исключить смещение уплотнительной манжеты и уменьшить нагрузки на замковое соединение, при этом выбранное соотноше0 кие геометрических параметров, также как и признаки, указанные в дополнительных пунктах формулы изобретения, оптимизируют заявленное устройство, .дополнительно повышая его надежность.

5

Форму л а изо б ре тен и я 1. Поршень, содержащий втулку с опорным буртом, на которой последовательно размещены жесткое подкладное кольцо, уп0 /ютнительная эластичная манжета, поджим- ная. запорная шайба и разрезное пружинное кольцо, отличающийся тем, что подкладное кольцо и уплотнительная манжета неразъемно соединены по их со5 прягаемой поверхности и закреплены на втулке посредством резьбы, выполненной на их внутренней поверхности и на наружной цилиндрической поверхности втулки от опорного бурта на длину не более 80% от

0 общей длины подкладного кольца и уплотнительной манжеты в зоне их сопряжения с втулкой, но с заходом не менее одного витка в тело манжеты с подкладным кольцом, при этом, заходная часть резьбы на манжете и

5 подкладном кольце выполнена со стороны последнего, а сбег резьбы на поверхности втулки выполнен у основания опорного бурта, причем наружный диаметр цилиндрической поверхности втулки равен внутреннему диаметру резьбы.

2.Поршень по п.1, отличающийся тем, что неразъемное соединение подкладного кольца и уплотнительной манжеты по их торцевой поверхности выполнено спеканием при заливке в форму.

3.Поршень по пп.1 и2,отличаю- щ и и с я тем, что резьба выполнена упорной с профилем в виде прямоугольной трапеции, вертикальная плоскость которой расположена со стороны спорного бурта и контактирующей с ним торцевой поверхности подкладного кольца.

4. Поршень по пп.1-3. отличающийся тем, что на периферии торцевой поверхности бурта, контактирующей с подкладным кольцом, выполнен выступ, а не торцевой поверхности кольца - соответствующая ему канавка.

Исполнение: преимущественно в поршневых насосах, перекачивающих абразиво- содержащие жидкости, например буровые растворы. Сущность изобретения: подкладное кольцо и уплотнительная манжета имеют неразъемное соединение по их торцевой поверхности и закреплены на втулке посредством резьбы, выполненной на их внутренней поверхности и на наружной цилиндрической поверхности втулки от ее торца на длину не более 80% от общей длины подкладного кольца и уплотнительной манжеты, но с заходом не менее одного витка в тело манжеты с подкладным кольцом, при этом заходная часть резьбы на манжете с подкладным кольцом выполнена со стороны последнего, сбег резьбы на поверхности втулки выполнен у основания опорного бурта, а наружный диаметр цилиндрической поверхности втулки равен внутреннему диаметру резьбы. Неразъемное соединение подкладного кольца и уплотнительной манжеты по их торцевой поверхности выполнено спеканием при заливке в форму. Резьба выполнена упорной с профилем в виде прямоугольной трапеции, вертикальная плоскость которой расположена со стороны опорного бурта и контактирующей с ним торцевой поверхности подкладного кольца. На периферии торцевой поверхности бурта, контактирующей с подкладным кольцом, выполнен выступ, а на торцевой поверхности кольца соответствующая ему канавка. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. (А С

1

В

Фиг.1

Вид А