Разъемное неподвижное уплотнительное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 16 J 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3777198/25-08 (22) 06.08.84 (46) 30.01.86. Бюл. № 4 (72) А.Н. Варфоломеев, А.И. Горбачев, Б.М. Громыко, В.M. Евграфов, Б.M. Евдокимов, А.В. Кручинин и Е.М. Матвеев (53) 62.762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 875143, кл. F 16 3 15/02, 1981. (54)(57) 1. РАЗЪЕМНОЕ НЕПОДВИЖНОЕ

УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее фланцы с уплотнительными поверхностями криволинейной формы и уплотнительную прокладку с упругими усами между ними, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьпдения надежности работы за счет обеспечения многократного использования де„„SU„„1208387 А талей устройства при переборках, уплотнительные поверхности фланцев образуют сужающийся к периферии устройства зазор, а периферийная часть уплотнительной прокладки выполнена в виде кольца с криволинейными боковыми уплотнительными поверхностями, контактирующими с ответнььми уплотнительными поверхностями. фланцев, при этом радиусы кривизны наружной боковой поверхности кольца и контактирующей с ней поверхности фланца, а радиус кривизны внутренней боковой поверхности кольца больше радиуса кривизны, контактирующей с ней поверхности фланца, на котором выполнена опорная торцовая поверхность, контактирующая с торцом кольца прокладки, 2. Устройство по п ° 1, о т п ич А ю щ е е с я тем, что внутренняя боковая поверхность кольца прокладки и контактирующая с ней поверх1208387 ность фланца вьц.опнены кт.ническимтт„ при зтамугоп някпонаобря туттттттет .1т пт вт:— р. ности фланца выполнен болт.ше уг.:т;.т няк поня обрязующейповерхности коти ття.

1 Изобретение относится к уппотнительной технике

Цель изобретения — по0ьттттетттте надежности работы зя счет обеспечения многократного использования деталей устройства при переборках, за счет рационального использования контактирующих поверхностей, повышения жесткости фланца и улучшения технологичности н части изготовления, контроля и сборки устройства.

Ця фиг. 1 изображена конструкция устройстна после зятяжки стьттся и подачи давления уппотняемой среды; на фиг. 2 — узел т ня фиг. 1, (до зятяжки стыка); на фиг. 3 11 ня фиг. 1 (ннутренняя уппотнительная поверхность ковыля прокладки и коHтàKòHpólolllàÿ с ней поверхность фланца 1 выполнены коническими), на фиг. 4 — то же, до зятяжки„

Устройство (фиг. 1) состоит из фланца 1, уппотттитепьной прокладки

2, фланца 3, стяжных боптотз 4 со сферическими головками и сферических шайб 5. Пя фланце 1 выполнент» уплотнительная поверхность 6 криволинейной формы с радиусом кривизны R„ и опорная торцовая поверхность 7. Ha . фланце 3 выполнена уппатнительная поверхность 8 также криволинейной формы с радиусом кривизны R>. При этом кривизна уппотнительных поверхностей флянцев выбирается так, чтобы в собранном устройстве формировалось посадочное место под прокладку с образованием сужающегося к его периферии зазора, Уппотнительная прокладка 2 содержит упругие усы 9 с уплотнительньпти выступами 10 торообразной формлт, а периферийная часть прокладки выполнена в виде силового кольца 11 с боковыми наружной и внутренней уппатнитт . тт,ттьп и поверхностями

12 и 13 кривт ттт«т т««й формы с радиу2 сами кривизны К и В соответственно, при этом К =Гт и обязательно абрязукп сферические поверхности 8 и 12, а R > R

Поверхности 6 и 13 ттогу-т быть пюбьтьти криволинейными поверхностя- ми (сферическими, торообрязными и др.)., н том числе с R< и Кт т.е. коническими, на с разными углами канусности (фиг. 3 и 4), где угол сС, больше угла Р

В верхней части кольца предусмотрена опорная торцовая поверхность .14.

Прокладка 2 содержит дна барьера уплотнения. Первый барьер образован

Ilвумя упругими усами 9 с уплотнительными выступами 10, а второй — уплатнитепьными поверхностями 12 и 13 кольца 11, Между барьерами уплотттетттттт в прокладке предусмотрены пере— пускные отверстия 15.

8се уплотнительные поверхности прокладки 2 покрыты мягким материалом (медь, сереоро, фторопласт и др.)

Дпя крепления прокладки 2 на фланце 1 предусмотрено разрезт-.ое ста-:,орное кольцо 16, которое устяналивается с натягом в проточку 17 ня этом фпанце.

ЗО Для контроля утечек уплотняемой среды после первого барьера уплотнения и проверки герметичности втарогс барьера во фланце 1 предусмотрены дренажные каналы 18, которые заканчиваются штуцерами (не показаны) .

Устройство работает следующим образом.

При сборке устройства прокладка

4О 2 устанавливается на уппотнитепьную поверхность 6 фланца I и паджимяется стопорным кольцом 16. При этом ттрокладка контактирует с поверхностьтн

6, выступом 10 упругого уса 9 и ниж45 ней частью кольца 11, При зятнжкт стьттса происходит од но яр ем ныл то о бжя1208387 тие упругих усов 9 и разворот сечения кольца 11 вокруг его оси до обеспечения полного контактирования уплотнительных поверхностей 12 и 13 кольца 11 и поверхностей 6 и 8 Аланцев 1 и 3. В собранном устройстве между торцовой поверхностью 7 фланца

1 и торцовой поверхностью 14 прокладки 2 обеспечивается гарантированный зазор.

При подаче давления уплотняемой среды за счет эффекта самоуплотнения контактное давление по уплотнительным поверхностям выступов 10 увеличивается, а за счет сужающегося к периферии посадочного места прокладка 2, деформируясь в радиальном направлении под действием внутреннего давления, способствует росту контактного давления на уплотнительных поверхностях 6 и 8 Аланцев 1 и 3, Поддержание требуемой величины контактного давления на уплотнительных поверхностях первого и второго барьеров уплотнения при возможных расхождениях стыка во время работы устройства обеспечивается за счет упругой отдачи усов и обратного разворота сечения силового кольца 11 прокладки 2 в исходное положение.

Для снижения потребного осевого усилия при затяжке нежестких стыков и повышения герметизирующей способности второго барьера уплотнения на наружной 12 и внутренней 13 боковых уплотнительных поверхностях кольца

11 прокладки 2 целесообразно нанести кольцевые канавки, количество, форма и размеры которых выбираются из условия обеспечения требуемого контактного давления и прочности перемычек.

Выполнение радиуса кривизны по-. верхности 13 прокладки 2 большим радиуса кривизны взаимодействующей с пей поверхности 6 фланца 1 (и соответствующее выполнение поверхностей

19 и 20 с разными углами наклона во втором варианте устройства) обеспе5 чивает создание необходимого для поддержания герметичности контактного давления по уплотнительным поверхностям 12 и 13 кольца 11, а также 6 и 8 фланцев 1 и 3 даже при

1О,относительно небольших усилиях затяжки соединения. Последнее объясняется тем, что из-за разности радиусов кривизны или углов наклона образующих уплотнительных поверхностей кольца 11 и фланца 1 площадь контакта уплотнительных поверхностей при затяжке устройства изменяется от минимальной за счет выбора зазоров между этими поверхностями посредством поворо20 та сечения кольца 11. При этом уже в начальный момент затяжки ввиду незначительной площадки контакта происходит надежное заполнение микронеровностей на данной площади. В конечном положении затяжки происходит полное соприкосновение уплот— нительных поверхностей, при этом прокладка 2 работает в упругой области.

ЗО Кроме того, выполнение сужающегося к периферии устройства посадочного места стабилизирует контактное давление на уплотнительных поверхностях при значительных раскрытиях стыка за счет самоуплотнения под действием внутреннего давления уплотняемой среды и за счет расклинивания кольца 1! в сужающемся зазоре.

Наличие на силовом кольце и на фланце 1 опорных торцовых поверх— ностей 7 и 14 ограничивает величину радиальной деформации прокладки 2 под действием давления уплотняемой среды, а также фиксирует ее положение при сборке устройства.

1208387 фу8 Я

ВНИИ)1И ";т,;з: 88()