Уплотнение стыка деталей

 

Изобретение относится к уплотни тельной технике. Цель изобретения - повышение надежности и ресурса работы и уплотняющих свойств. Уплотнение содержит стыкуемые детали с кольцевыми расточками, расположенный в них прямоугольный упругий уплотнительный элемент к металлическую арматуру. .Уплотнительный элемент выполнен с диаметральным надрезом со стороны зшлртняемой полости на неполную высоту кольца и без удаления материала, На торцах кольца имеются кольцевые расточки, расположенные нормально к плоскости разреза. Армирующие кольца размещены в расточках. На торцах расточек деталей выполнены кольцевые канавки с наклонными стенками, в которые упираются вершинами армируюкольца Зил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.,ЯО (я) 4 Р 16 3 15/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4209658/25-08 (22) 16.03.86 (46) 30.09 ° 88. Бюл. Ф 36 (75) М.В.Коротов (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 357389, кл. F 16 J 15/ fO, 19?1. (54) УПЛОТНЕНИЕ СТЫКА ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение .относится к уплотни тельной технике. Цель изобретения— повышение надежности и ресурса работы и уплотняющих свойств, Уплотнение содержит стыкуемые детали с кольцевыми расточками, расположенньй в них прямоугольный упругий уплотнительный элемент и металлическую арматуру.

Уплотнительный элемент выполнен с диаметральным надрезом со стороны уплотняемой полости на неполную высоту кольца и без..удаления материала.

На торцах кольца имеются кольцевые расточки, расположеннйе нормально к

° плоскости разреза. Армирующие кольца размещены в расточках. На торцах рас" точек деталей выполнены копьцевые канавки с наклонными стенками, в ко" торые упираются вершинами армирую,щие кольца. Зил, Изобретение относится к уплотнительной технике и может HaHTH rrpH= мененйе для уплотнения фланцевых разъемов агрегатов с большими перепадами давлении в уплотняемой рабо5 чей полости.

Целью изобретения является повышение надежности работы н уплотняющих свойств за счет использования давления уплотняемой среды.

На фиг. 1 - показано предлагаемое уплотнение в сборе, общий вид; на

Фиг. 2 — то же, по отдельным элементам; на фиг. 3 — то же, в работе.

В расточках 1 и 2 деталей 3 и 4 установлен уплотняюпщй элемент .5 прямоугольной формы, выполненный иэ

wracтичного материала, например резины. Торцы расточек 1 и 2 снабжены 20 кольцевьнл канавками б и 7 наклонныии стенками. Кромка расточек 1 и 2 в стыке 8 со стороны уплотняемой среды 9 снабжены скосами. 10. Элемент

5 имеет диаметральный надрез 11 со 25 стороны уплотняемой среды 9, выполненный на неполную высоту кольца беэ удаления материала. Надрез на резиновом кольце можно выполнить инструментом типа бритвы, лезвия. Можно кольцо изготовить иэ двух частей с последующей склейкой на участке 12.

Элемент 5 снабжен. торцовыми прямоyrольными расточками 13, перпендикулярными плоскости надреза 11. В расточках 13 размещены стальные армирующие кольца 14 и 15, которые вершинами упираются в канавки 6 и 7., Дпя обеспечения сборки узла с натягом между армирующими кольцами 14 и 15 и элементом 5 размер 16 колец должен быть больше cymar размеров 17 и 18.

Перед сборкой узла уплотнений детали и элементы узла не сдеформирова.ны и имеют вид, изображенный на фиг. 2. После сборки узла уплотнений стык деталей 3 и 4 стянут. Элемент

5 сжат и с натягом упирается в стенки 1 и 2,. В связи с тем, что размер

16 колец 14 и 15 больше суммы размеров 17 и 18, при сборке кольца., упи5О раясь в металлические стенки канавок

6 и 7, противоположными концами нажимают на резиновый элемент 5 и сжимают с двух сторон в направлении надреза 11. При этом часть резины элемен- 5 та 5 "течет" во внутренние полости колец 14 и 15, образуя в них выстуmr 19,, которые давят на ветви колец

i4 и 15, стараясь их раздвинуть. . 1-и стягивании стыка кольца под действием канавок 6 и 7 при нажатии на резин овый элемент 5 направления 20 и 21 и без того раздвигают свои ветви (фиг. 3) и давят на резину кольца

5 как в направлениях 20 и 21, так и в перпендикулярном к ним направлении, При этом часть элемента 5 перемещается в сторону скосов 10 и прижимается к ним. В районе стыка 8 и скосов

10 может образоваться небольшая незаполненная полость 22. Перед кольцами 14 и 15 стенки надреза (за счет перетеканий резины в выступы 19 и к скосам 10) частично раздвигаются и внутри элемента 5 образуется полость

23. В таком состоянии кольцо находится в собранном виде в фланцевом стыке агрегата.

Во время работы (фиг, 3) герметичность при малых давлениях обеспечивается за счет натяга в стыках 8 по торцам деталей. По мере увеличения режима работы давление в уплотняемой полости растет и действие его .в направлении А возрастет. B случае прохода по стыку 8 уплотняемой среды в полость 22 в работу герметизации стыка вступает и узел уплотнения.

Резиновое кольцо, плотно прижатое к стенкам расточек 1 и 2 и к их скосам

10, обеспечивает. герметичность за счет натяга по резине. При дальнейшем росте давления в полости 22 часть рабочей среды по надрезу 11 попадает в полость 23, где, действуя на стенки полости, раздвигает их.

При этом часть резины перемещается в полости колец 14 и 15, увеличивая выступы 19. Выступы 19 давят на ветви колец 14 и 15 и раздвигают их.

Раздвигаясь, ветви колец 14 и 15 давят иа резину элемента 5 и увеличивают силу прижатия его к стенкам расточек 1 и 2, что увеличивает герметизацию. Чем выше давление в полостях

22 и 23, тем сильнее поджатие элемента 5 к стенкам расточек 1 и 2, т.е. степень герметизации в стыке увеличивается по мере увеличения давления в уплотняемой полости. В случаях, когда уплотняемая среда из полости 22 все же попадет в полости

24, на ее пути встают кольца 14 и 15 и находящиеся эа ними части элемента

5. При этом давлением из полостей 24 кольца перемещаются в направлении А.

3 .14271

При перемещениях в этом направлении вершин колец 14 и 15 скользят по наклонным стенкам канавок 6 и 7, а зто приводит к дополнительным перемещениям колец 14 и 15 в направлениях

20 и 21. Перемещения колец 14 и 15 в направлениях 20 и 21 увеличивают силу сжатия элемента 5 этими кольцами, т.е. увеличивают деформацию рези- 1О ны элемента 5 во всех направлениях (фиг. 3), что приводит к увеличению степени герметизации стыка. Следова" тельно, и эти элементы уплотнения способствуют герметизации стыка IIO мере увеличения давления рабочеи среды.

Существенным отличием предлагаемого технического решения является то, что уплотнительный элемент выпол- 20 нен с диаметральным надрезом со стороны уплотняемой полости, что позволяет увеличить герметизирующие свойства узла за счет увеличейия подвижности его частей и обеспечения п11илега-. 25 ния его элементов по всем поверхностям деталей, включая скосы. Надрез выполнен на неполную высоту кольца, что позволяет сохранить целостность

: кольца без нарушения герметичности его в этом направлении, предупреждая .прямой переход среды, и в то же вре.мя обеспечить подвижность частей кольца вплоть до организации специальной полости внутри кольца, которая делает кольцо кольцом с наддувом. Надрез выполнен без удаления материала, что позволяет сохранить целостность кольца, особенно после сборки, когда кольцо сжато в направлении нормальном разрезу. Торцы уплотнительного элемента, 40 снабжены кольцевыми расточками, нормальными к полости разреза для размещения в них армирующих колец. Армирующие кольца размещены снаружи коль,45 ца, что обеспечивает доступ для их осмотра, ремонта, замены, что повышает надежность узла в работе в отличие от арматуры, находящейся внутри кольца, где невозможно производить осмотр и замену их. На торцах расточек деталей выполнены кольцевые канавки с наклонными стенками, в которые упираются вершины армирующих колец, что позволяет повысить герметизацию узла за счет перемещения вершин армирующих колец но скосам и увеличения за счет этого силы сжатия резинового элемента и увеличения прижатия элементов уплотнительного кольца к элементам расточек деталей в IIQJIH0M соответствии с величиной давления рабочей среди в уплотняемой полости. Элементы конструкции узла уплотнения подключаются в работу в полном. соответствии с ростом давления в уплотняемой полости. При малых давлениях они могут вообще не подключаться. Следовательно, нагрузка на элементы уплотнения появляется и увеличивается только по мере необходимости, в полном соответствии с режимом работы, что уменьшает их износ, увеличивает ресурс работы и надежность в работе. а

Формула изобретения

Уплотнение стыка деталей, содержащее стыкуемые детали с кольцевыми расточками, расположенный в них прямоугольньй упругий уплотнительньй элемент, металлическую арматуру, о т,личающееся тем, что, с целью повышения надежности работы и, уплотняющих свойств, уплотнительный элемент выполнен в виде кольца с диаметральным надрезом со стороны уплот" няемой полости на неполную высоту кольца и без удаления материала, при этом на торцах элемента выполнены кольцевые расточки расположенные нормально к плоскости надреза, а арматура выполнена в виде колец которые размещены в этих расточках, на торцах же расточек выполнены кольцевые кайавки с наклонными стенками, в которые упираются вершинами армирующне кольца.

14271 29

1427i29

8,9

Составитель Ю. Кибиткин

Техред g.дидык

Редактор Т.Парфенова

Корректор В.Романенко

Тираж 784

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4838/33

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4