УПЛОТНЕНИЕ ПОРШНЯ В КОНТЕЙНЕРЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК B21J5/04 F16J15/46 

Изобретение относится к обработке метал.лов давлением и может быть использовано в установках для гидропрессования материалов.

Известно уплотнение поршня в контейнере для создания высокого давления, выполненное в виде металлического кольца, обхватывающего поршень. Однако это уплотнение после нескольких ходов поршня разрушается.

С целью повышения износостойкости уплотнения продольное сечение кольца по обе стороны от оси имеет форму трапеции с прилегающей к поршню меньшей стороной, а на наружной поверхности кольца предусмотрены канавки для размещения в них лабиринтного уплотнения.

Это кольцо может быть выполнено, например, из бериллиевой бронзы.

Число двойных ходов порщня, после которых требуется замена кольца, увеличивается свыше 1000.

Предлагаемое уплотнение обеспечивает надежность в работе установки при использовании маловязких рабочих жидкостей и, кроме того, имеет более простую конструкцию и не требует для своего изготовления дорогих материалов.

На чертеже изображено предлагаемое уплотнение, представляющее собой, например, часть установки для проведенкл гкдроэкстру:зии.

Сосуд 1, изготовленный из высокопрочной стали, является одновременно контейнером для проведения гидроэкструзии и в его верхней части выполнено цилиндрическое отверстие, в которое залита жидкость и вставлен порщень 2.

Поршень состоит из основной части и хвостовика 3 уменьшенного диаметра, на который путем прессовой посадки насажено уплотннтельное кольцо 4.

Для избежания соскальзывания кольца / при обратном движении поршня на хвостовик 3 надето стопорное кольцо 5. Поршень изготовлен из высокопрочной стали, его паправляющий участок входит в отверстие сосуда по скользящей насадке.

Во избежание заклинивания поршня диаметр его остальной части на 0,5 мм .меньше диаметра цилиндрического отверстия в сосуде L Продольное сечение кольца имеет форгоу трапеции, причем больщее основание трапеции образует наружную поверхность кольца, на которой сделаны канавки а для лабиринтного уплотнения.

Кольцо 4 изготовлено, например, из бериллиевой брскзы БрБ2.

Впут-;опний диаметр кольца 4 выбирают

при мзго овлении таким, чтобы обеспечить его

прессовую посадку на хвостовик, а наружны

диаметр - на 0,15-0,2% больше диаметра цилиндрического отверстия в сосуде.

Для калибровки наружной поверхности кольца 4 поршень в собранном виде (т. е. с кольцами 4 и 5) и смазанный, например, гиноидиой смазкой вводят в сосуд 1 при отсутствии в нем жидкости. При этом происходит уменьшение наружного диаметра кольца 5 до требуемой величины и его поверхностное упрочнение.

После проведения нроцесса калибровки наружной поверхности кольца 4 поршень 2 извлекают из сосуда из заливают в него какуюнибудь высоковязкую жидкость, например касторовое масло, и возвраш,ая поршень 2 на место, сжимают ее до требуемого рабочего давления, например до 20000 бар. Поскольку жидкость вязкая ее утечка мелсду поверхностями кольца 4 и сосуда 1 незначительна, и давление возрастает. По мере опускания поршня и роста давления увеличивается прижатие основной части поршня 3 к кольцу 4 по конической поверхности А. Сила этого прижатия становится столь значительной, что она стремится раздать верхнюю часть кольца 4. На поверхности кольца образуется упругий уплотнительный поясок 6 (условно показанный на чертеже пунктирными линиями), который служит дополнительным препятствием проходу жидкости и компенсирует зазор, образующийся вследствие некоторой радиальной деформации (раздачи) сосуда под действием большого давления.

После окончания процесса сжатия высоковязкой жидкости ее удаляют из сосуда / и заполняют его рабочей маловязкой жидкостью, в качестве которой применяют, например, индустриальное масло Jx 20. Затем рабочую жидкость сжимают до необходимого давления.

Предмет изобретения

Уплотнение поршня в контейнере для создания высокого давления, выполненное в виде металлического кольца, обхватывающего поршень, отличающееся тем, что, с целью повышения его износостойкости, продольное сечение кольца по обе стороны от оси имеет форму трапеции с прилегающей к поршню меньшей стороной, а на наружной поверхности кольца предусмотрены канавки для размещения в них; лабиринтного уплотпения.