Уплотнительное устройство для цилиндрических пар гидропневмомашин

 

УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПАР ГИДРОПНЕВМ МАШИН, содержащее пакет манжет W образного профиля с имеющими упло няющую и опорную поверхности пружинными язычками, с центральным в тупом переменной толщины и соответствующую ему канавку на противоположном торце, а также нажимное кольцо, взаимодействующее с тыпьной частью крайней манжеты, отличающееся тем, что, с целью .повышения надежности и долговечности уплотнения при повьш1енных давлениях в агрессивных и абразивных средах, профиль манжеты вьшолнен с отношением ширины центрального выступа в основании и на кромке, равным 2:1, отношением ширины каждого пружинного язьика и ширины манжеты в месте пересечения уплотняющей и опорной поверхностей к общей ширине манжеты при ее свободном состоянии соответственно 1:7...1:8 и 1:1,5...1:1,6, а углы направления торца язычков к оси симметрии манжеты и между уплотняющей и опорной поверхностями выполнены соответственно 60...70 и 120...140°.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

I»>4 Р .1 5 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3672122/25-08 (22) 19.10.83 (46) 15.10.85. Б. М 38 .(72) В.И.Пындак, Ю.П.Тепляков, Б;П.Гайворонский, Б.К.Данин, З.Д.Орлов и Г.С.Орлова (71) Волгоградский завод буровой техники и Свердловский филиал Научно-исследовательского института резиновой промышленности (53) 62-762(088.8) (56) Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. M. Машиностроение, 1963, с. 567, фиг. 408б.

Патент США Р 2684262, кл. 277-124, 1954. (54)(57) УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ IIAP ГИДРОПНЕВМОМАШИН, содержащее пакет манжет Wобразного профиля с имеющими уплотняющую и опорную поверхности пружинными язычками, с центральным выс„„SU„„1 5002 A тупом переменной толщины и соответствующую ему канавку на противоположном торце, а также.нажимное кольцо, взаимодействующее с тыльной частью крайней манжеты, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью. повышения надежности и долговечности уплотнения при повышенных давлениях в агрессивных и абразивных средах, профиль манжеты выполнен с отношением ширины центрального выступа s основании и на кромке, равным 2: 1, отношением ширины каждого пружинного язычка и ширины манжеты в месте пересечения уплотняющей и опорной поверхностей к общей ширине манжеты при ее свободном состоянии соответственно 1:7...1:8 и 1:1,5...1:1,6, а углы направления торца язычков к оси симметрии манжеты и между уплотняющей и опорной поверхностями выполнены соответственно 60...70 и 120...140

1185002

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подвижных и неподвижных цилиндрических пар гидрои пневлюмашин, преимущественно ра- 5 ботающих при повышенных рабочих давлениях и воздействии агрессивных и абразивных сред, например в нефтепромысловом оборудовании для герметизации соединений от продуктов нефтегазопроявлений и бурового раствора с абразивными включениями.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности уплотнения при повышенных давлениях в агрессив- 15 ных и абразивных средах за счет улуч- шения герметизирующей способности.

На фиг. 1 изображено уплотнительное устройство, разрез; на фиг. 2 профиль Ф-образной манжеты, на фиг. 3 — схема располо>кения манжет в узле без давления рабочей среды; на фиг. 4 — то же, при давлении рабочей среды.

Уплотнительное устройство состоит 25 из пакета †образн рабочих манжет

1 и нажимного кольца 2. Рабочая манжета в профиле имеет центральный выступ 3 и виде усеченного конуса и два пружинных язычка 4. Наружная кромка пружинных язычков образована двумя поверхностями: уплотняющей

5 и опорной — 6, которые пересекаются между собой под тупым углом о(, Рабочий торец 7 язычков расположен под острым углом р к оси симметрии манжеты и направлен в сторону основания манжеты. Опорная поверхность 6 и торец 7 выполнены параллельно друг другу. На тыльной стороне манжеты имеется паз 8, ширина которого соответствует ширине центрального выступа манжеты. Пажимное кольцо 2 по геометрии аналогично рабочей манжете

1, во <е имеет паза.

20

Оптимальные геометрические размеры манжет определены экспериментальным путем и соответствуют следующим величинам: 50 отношение ширины центрального выступа л1анжеты в основании и на кромке — А:Б = 2:1; отношение ширины наружного язычка к общей ширине манжеты — В:Г =- 1:7

1:8; отношение ширины манжеты в месте пересечения уплотняющей и опорной поверхностей к общей ширине манжетыД:Г = 1:1,5...1:1,6; угол о = 120 ... 150; угол p = 60 ...70

Манжеты предпочтительнее изготавливать из мягких материалов, например резиноткани, стойкой к агрессивным средам и абразивному износу.

Работа уплотнительного устройства происходит следующим образом.

Пакет Ж -образных манжет устанавливают в посадочное гнездо без предварительного поджатия. Надежное прижатие рабочих поверхностей к уплотняемым поверхностям гнезда и штока осуществляется за счет пружинных язычков 4. В собранном виде центральный выступ каждой манжеты (кроме первой) входит в паз тыльной части соседней манжеты, чем обеспечивается надежное центрирование отдельных манжет в пакете (фиг. 3). Вследствие малой жесткости пружинящих язычков из-за небольшой толщины самих язычков и малой жесткости материала контактное давление рабочей кромки на уплотняемые поверхности имеет малую величину, что обеспечивает малое трение холостого хода. В уплотнительном устройстве вследствие повышенной податливости пакета уплот нения при небольших давлениях жидкости происходит деформация манжет в осевом направлении. При этом манжеты могут сжиматься до тех пор, пока опорные поверхности упругих язычков манжет не соприкоснутся с рабочими кромками соседних манжет, а опорная поверхность нажимного кольца — с торцом посадочного гнезда (фиг. 4) . В результате того, что упругие язычки Ч -образных манжет взаимодействуют друг с другом, усилие от давления рабочей среды, действующее на рабочую кромку первой манжеты, будет передаваться на все манжеты в пакете, а нормальное уси— лие от давления на первую манжету распределяется практически равномерно между уплотняющими кромками всех манжет. Вследствие этого при высоких давлениях в уплотнительном устройстве работают все манжеты, что повышает его надежность, а на рабочие кромки каждой манжеты действуют распределенные контактные давления, из-за чего повышается износостойкость и долговечность узла

l l85!)02

Кроме того, взаимодействие язычков 1М -образных манжет в пакете ис— ключает выворачивание язычков, и манжеты не теряют своей геометричес— кой формы. Имеющее место перемещение всего пакетапри подаче рабочего давления иего сбросе обеспечивает интенсив ное соскабливание абразивных частиц со стенок цилиндра,препятствуетих застаиванию и осаждению. настенках цилиндра.

1185002

Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6341/28

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Щур енко

Редактор A.Èàêîâñêàÿ Техред О. Неце Корректор M. Самборская