Уплотнительное устройство Советский патент 1980 года по МПК F16J15/52 

(54} УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области машиностроения. Известны конструкции, в которых уплотнительными элементами служат мем браны, сильфоны, которые создают полную герметизацию, и стойки к агрессивным средам, но при значительном перепаде давлений имеют существенные поте- ри мощности на деформацию уплотнительных элементов, flj. Наиболее близким по техвической сущ ности к изобретению является снльфонное уплотнение, герметично закрепленное на стане и уплотняемом элементе, обеспечивающее надежную герметизацию и рабо тоспособность конструкции за счет гофри рованной поверхности трубы . Однако наличие значительного перепада дав ления приводит к необходимости создания шаровой опоры в уплотняемом элементе и к увеличению толщины стенок сильфонной трубы, что влечет за собой значительные потери передаваемой мощности на сопротивление повороту. Целью настоящего изобретения является уменьщение момента сопротивления уплотнения повороту уплотняемого элемента. Указанная цель достигается тем, что уплотши льное устройство выполнено в виде многослойной упруго-деформируемой сферической оболочки, направленной своей выпуклостью в область повышенного давления. Такая направленность необходима для возникновения в месте крепления оболочки с уплотняемым элементом распорных сил, способствующих повороту последнего на требуемый угол оС Изготовление сферической оболочки из отдельных секторов устраняет наличие при изгибе так называемого оболочечного эффекта. Поскольку сами сектора являются многослойным набором, то снижается изгибная жесткость, а следовательно, уменьшается оопротивление повороту при деформировании последних. Одна из оболочек многослойного уплотнения изготавливается с меридионально расположенными

гсй)рами, которые совпадают по ширине и направлению с зазорами между сектора ЦК, причем выпуклость гофр направленав область пониженного давления. .Незна штeпьнaя ширина зазоров (2-5 мм), а знадит небольшой радиус гофры, поэвоП51 ет последней надежно выдерживать энй« читальные величины давлений при небольшой собственной толщине (0,1-1 мм)., Наличие соосно расположенной с осью уплотняемого элемента регулируемой пружины (например, винтовой) обеспечивает изменение величины выбрасываемой силы , действующей на уплотняемый элемент из области повышенного давления, значение которой существенно влияе на величину момента, требуемого для поворота уплотняемого элемента, что позволяет использовать один типоразмер уплотнительного устройства в некотором диапазоне давлений.

На фиг. 1 изображен общий вид уплотнительного устройства, разрез; на фиг. 2. - место крепления к уплотняемому алементуг на фиг. 3 - поперечный раэрез секторов и гофрированной поверхности.

К перегородке 1 фланпем 2 с двумя кольцевыми выступами герметично укреплен внешний контур уплотнительного устройства. Внутренний контур утгаотнитель-. ного устройства герметично скреплен двумя кольцевыми выступами с уплотня- емым элементом 3 при помощи 4, Упругие сектора 5 образуют сферическую оболочку, выпуклость которой направлена в сторону повышенного давления. Сектора 5 представляют .собой набор нескрепленных между собой профильных пластин. Сектора 5 отделены между собой зазорами. На секторах 5 расположена сплошная гофрированная сферическая оболочка 6. Меридионально направленные гофры 7 расположены в зазорах между секторами. Выпуклость гофр 7 направлена в сторону пониженного давления На уплотняемом элементе 3 в области пониженного давления соосно расположетна пружина 8. Пружина 8 одним концом соединена с фланцем 2, а другим с гайкой 9. Гайка 9 навинчена на уплотняемый элемент,

Уплотнительное устройство работает следующим образом.

Рабочее усилие прикладьгоается к уплотняемому элементу 3 перпендикулярно его оси. В результате этого уплотняемый элемент 3 поворачивается относительно моота соединения его с внутренним контуром уплотнительного устройства, передавая движение в область повышенного давле- . ния. Действие повышенного давления на уплотнительный элемент 3 и гофрированную оболочку 6 вызывает появление в месте соединения уплотняемого элемента 3 с секторами 5 сил, не только противодействующих, -но и способствующих повороту. Усилие пружины 8 через уплотняемый элемент 3 дополнительно нагружает (или разгружает) сферические сектора 5, тем изменяется величина сил, способствующих повороту. Регулирование усилия в пружине 8 производится в процессе настройки уплотнительного устройства на требуемое давление гайкой 9.

Формула изобрете.ния

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе i. .Авторское свидетельство СССР

№ 2О1856, кл. F 16 J 15/52, 1965. 2 . Авторское свидетельство СССР

N9 196491, кл. F 16 J 3/04, 1966.

8 ,Т

t ; sS s o oгcУc y v

/ 7

:

2/

- /г./

г.2

А г-А