Кольцевое уплотнение Советский патент 1981 года по МПК F16J15/32 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использован в авиационной, химической и других отраслях промышленности для надежной герметизации многократно стыкуе мых трубопроводов, телескопически сопрягаемых между собой. Известно -кольцевое уплотнение, преимущественно для телескопически стыкуемых трубопроводов, содержащее одну или несколько последовател но установленных U-образных манжет упругой пластмассы, один ус каждой которых жестко заделан в наружной трубе и выполнен одновременно в вид торцового уплотнения, состоящего из прокладочной и мембранной частей, затянутых единой нажимной деталью, соединением шип-паз, а между последовательно расположенными манжетами установлено промежуточное нажимное кольцо, соответствующее про лю нажимной детали i . Недостатком этой конструкции явл ется хладотекучесть материала уплот нения в месте заделки уса, ведущей к разгерметизации уплотнения. Цель изобретения - увеличение на дежности герметизации уплотнения путем устранения хладотекучести материала манжет. Указанная цель достигается тем, что уплотнение выполнено со следующими соотношениями между элементами его конструкции; (n--t 2. . c-dHn-Hda-ne Q nb, где с - общая высота кольцевого уплотнения в сборе; .d, - высота единой нажимной де dj- высота промежуточного нажимного кольца-, . высота прокладочной части манжеты в свободном состоянии;Ь„- высота мембранной части манжеты в свободном состояниие - высота п - количество манжет в уплотнении. На фиг.1 изображен профиль уплотнительной манжеты в свободном (незаянутом) состоянии, разрез; на фиг,2 конструкция однорядного кольцевого плотнения,разрез; на фиг.З - конструкция дублированного кольцевого

плотнения,разрез} на фиг. - распрееление герметизирующих напряжений уплотнении.

Кольцевое уплотнение содержит манету 1, состоящую, в свою очередь, з прокладочной части 2 (высотой Ь), ембранной части 3 (высотой Ь) и v вободного уса 4, имеющего цилиндриеский поясок 5. Внутренняя труба б. остыкована d наружной трубой 7 трубопроводного стыка. Манжета 1 устанавливается в наружную трубу 7 трубопроводного стыка в соответствуюую кольцевую канавку (паз) 8 для прокладочной части 2 до упора о кольцевой выступ (ишп) 9 мембранной частью 3. Прокладочная 2 и мембранная 3 части герметично зажимаются единой нажимной деталью 10, имекадей фланец 11, внутри которой расположена внутренняя труба 6 трубопроводного стыка, герметично сопряженная по наружному диаметру с цилиндрическим пояском 5 уса 4 манжеты 1. Дифференциальное поджатие прокладочной 2 и мембранной частей 3 манжеты 1 в канавке (пазе) 8 и на выступе (шипе) 9 обеспечивается системой размеров и допусков высот b-j частей 2 и 3 манжеты 1, а также глубиной канавки (паза) 8,высотой кольцевого выступа (шипа) 9 и нажимной детали 10.

Нажимная деталь 10 обеспечивает дифференцированное поджатие Лд (0,1 - 0,2) Ь в прокладочной части 2и А 2. (0,2-0,5) Ь2 в мембранной части, создавая при этом упругие герметизирующие напряжения 6ignp в прокладочной части 2 и пластические напряжения в мембранной части 3 манжеты 1.

Аналогичный эффект имеет место и при дублировании уплотнения - последовательной установке нескольких манжет 1 друг за другом, когда между манжетами 1 устанавливается промежуточное нажимное кольцо 12, соответствующее с одного торца профилю единой нажимной детали 10, а с другого - профилю кольцевой канавки (паза) 13 (аналогично пазу 8) и кольцевого выступа 14 (аналогично шипу 9). В прокладочной части 2 (все уплотняющие поверхности 15, 16, 17 - торцовые) отсутствует хладотекучесть материала манжеты 1 в связи с тем, что т.ам имеют место лишь упругие

напряжения 6 i(jИр (обусловлены отсутствием свободных объемов) , которые хотя и меньше пластических ( ёолее постоянны. Практически отсутствует и падение герметизирус ющих пластических напряжений б ,,д и в мембранной части 3 манжеты 1 вследствие незначительности объема, деформируемого при поджатии мембранной части 3 (мембранная часть 3 значиQ тельно тоньше прокладочной части 2).

Формула изобретения

Кольцевое уплотнение, преимущественно для телескопически стыкуемых

трубопроводов, содержащее одну или несколько последовательно установленных и-образных манжет из упругой пластмассы, один ус каждой из которых жестко згщелан в наружной трубе и выполнен одновременно в виде торцового уплотнения, состоящего из прокладочной и мембранной частей, затянутых единой нажимной деталью

соединением шип-паз, а между последовательно расположенными манжетами установлено промежуточное нажимное кольцо, соответствующее профилю нажимной детали, о т л ичающееся тем, что, с целью увеличения надежности герметизации путем устранения хладотекучести материала манжет, уплотнение выполнено со следующими сотношениями между

элементами его конструкции:

c-drln-i)d2

0.,9;

nbx

c-di-ln-ild -ne

о.5тО,а, пЪо

где с - общая высота кольцевого

уплотнения в сборе d - высота единой нажимной детали; dj- высота промежуточного нажимного кольцаЬ. - высота прокладочной части манжеты в свободном состоянии; bj- высота мембранной части манжеты в свободном состояниие - высота п - количество манжет в уплотнении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кокичев В. Н. Уплотняющие устройства в машиностроении. Л., Суд промгиз, 1962, с. 139, рис. 125 в.