Уплотнение подвижного штока Советский патент 1993 года по МПК F16J15/32 

Изобретение относится к уплотнитель- HibiM устройствам и может быть использовано в насосах высокого давления.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности в работе при высоких давлениях за счет выполнения Манжеты из полимерного материала трапецеидальной формы с эластичным конусообразным, выступом на торце, внутренняя поверхность которого сопряжена с внутрен- н|ей поверхностью всей манжеты, при этом последняя установлена выступом в сторону полости, находящейся под давлением, а в гййке со стороны, обращенной к опорной втулке, выполнена расточка и в ней установлена воротниковая манжета.

Эластичный выступ по высоте выполнен равным или не менее двух третей основной чрсти манжеты, а угол наклона конуса к оси Штока составляет 15-30°.

Манжета с выступом устанавливается Между опорной и ступенчатой втулками и

зажимается гайкой с дополнительной манжетой V-образной формы. При поджатии создается усилие на торцовые поверхности манжеты и обеспечивается плотное схватывание штока.

Давление жидкости, создаваемое в полости, обеспечивает прижим выступа к поверхности штока. Таким образом одной манжетой создается двухступенчатое уплотнение штока: первая ступень - эластичный выступ, вторая - зажатое со всех сторон тело манжеты. При этом материал манжеты (фторопласт) обеспечивает малое трение по штоку.

При износе манжеты возможно ее восстановление поджатием. При этом восстанавливается плотность эластичного выступа и тела манжеты, конструкция уплотнения предусматривает самоподжатие за счет давления жидкости, в полости, создаваемого в расточке гайки и удерживаемого дополнительной манжетой. .

СО

С

оо со

00 XI

О

О

CJ

Предлагаемое уплотнение изображено на чертеже.

Манжета 1 из полимерного материала (фторопласт-4) имеет торцовые поверхности 2 и 3, эластичный круговой выступ 4, зажата в расточке ступенчатой 5 при помощи опорной втулки 6 и гайки 7.

Эластичный конусообразный выступ 4 направлен в сторону уплотняемой полости 8 и прижимается к штоку 9.

Опорная втулка 6 размещена в расточке 10 ступенчатой втулки и уплотнена по наружным поверхностям эластичными кольцами 11,

В расточке 12 гайки расположена дополнительная воротниковая манжета 13. Плотность манжеты 1 может быть восстановлена поджатием торцовых поверхностей 2 и 3, при этом полимерный материал течет к штоку 9, приближая к нему основание эластичного выступа 4 и внутреннюю поверхность манжеты. Самоподжатие манжеты 1 происходит, если она по каким-либо причинам начинает пропускать жидкость. Тогда в полости 12 создается давление, т.к. эффективная площадь, по наружному диаметру опорной втулки 6 значительно больше уплотняемой поверхности 3 манжеты 1, то достаточно создать сравнительно небольшое давление в полости 12, чтобы втулка б сжимала манжету 1, восстанавливая плотность.

Предлагаемое уплотнение опробовано в работе при давлениях до 160 МПа и используется при изготовлении пневмогид- равлических насосов давлением до 100 МПа. Причем при проведении испытаний установлено, что для обеспечения многократного восстановления манжеты эластичный выступ должен быть выполнен по высоте равным или не менее двух третей основной части манжеты, а угол наклона

конуса к оси штока-равным 15-30°,

Предлагаемое уплотнение обеспечивает значительное повышение надежности и долговечности работы, т.к. повреждение или износ эластичной кромки или манжеты

не требует разборок или замены. В конструкции уплотнения предусмотрена возможность многократного восстановления плотности и эластичности кромки. Формулаизобретения

1. Уплотнение подвижного штока, содержащее опорную втулку, расположенную на штоке, поджатую гайкой и охваченную дополнительной ступенчатой втулкой, и уп- лотнительну ю манжету из полимерного материала, размещенную между упомянутыми втулками, отличающееся тем, что уплотнительная манжета из полимерного материала выполнена трапецеидальной формы с эластичным конусообразным выстулом на торце, .внутренняя поверхность которого сопряжёна с внутренней поверхностью всей манжеты, при этом последняя установлена выступом в сторону полости, находящейся под давлением, а в гайке со

стороны, обращенной к опорной втулке, выполнена расточка, и в ней установлена во1 ротниковая манжета.

2, Уплотнение по п. 1,отличающее- с я тем, что эластичный выступ по высоте

выполнен равным или не менее двух третей основной части манжеты, а угол наклона конуса к оси штока составляет 15-3.0°.

11

5

/J