Узел уплотнения

 

Изобретение относится к уплотнительным узлам и обеспечивает герметизацию различного вида силовых цилиндров с большим внутренним давлением среды. В крышке силового цилиндра выполнена кольцевая проточка на уровне установки уплотнительного кольца с обеспечением ее свободной связи с рабочей полостью высокого давления через продольные канавки или отверстия. В этом случае уплотнительное кольцо будет испытывать при обжатии одностороннее сжатие, что позволяет уменьшить усилие, воспринимаемое резьбой. Рабочая среда свободно перетекает по продольным канавкам в кольцевую проточку, оказывает давление на уплотнительное кольцо с внутренней поверхности, вызывает в нем дополнительные деформации, которые способствуют улучшению условий герметизации, то есть имеет место дополнительное самоуплотнение. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5114 Р 16 15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

rlpH rHHT СССР

1 (21) 4290205/31-29 (22) 27.07.87 (46) 5.09.89. Бюл. № 34 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) H. А. Букин, 3,. Д. Гуськов и В. П. Гузенков (53) 62.762(088.8) (56) Толочков А. А. Теория лафетов. М.:

Оборонгиз, 1960, с. 159. (54) УЗЕЛ УПЛОТНЕНИЯ (57) Изобретение относится к уплотнительным узлам и обеспечивает герметизацию различного вида силовых цилиндров с большим внутренним давлением среды. В крышке силового цилиндра выполнена кольцевая

Изобретение относится к уплотнительным узлам с металлическими прокладками различных емкостей, находящихся под внутренним давлением жидкости или газа.

Цель изобретения — обеспечение более надежного герметичного уплотнения и соответственно повышение срока службы путем изменения напряженного состояния уплотнительного кольца с объемного на линейное.

На фиг. 1 изображен узел уплотнения, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

В силовом цилиндре 1 размещены крышка 2 на резьбе (или болтах) и уплотнительное кольцо 3. На крышке 2 на уровне уплотнительного кольца 3 выполнена кольцевая проточка 4, а на ее центрирующем концевом участке 5 — продольные канавки 6, соединяющие кольцевую проточку 4 с рабочей полостью.

Через продольные канавки 5 рабочая среда (жидкость или газ) свободно протекают и омывают уплотнительное кольцо 3 по его внутренней поверхности. При наличии дав„„Я0„„1508032

2 проточка на уровне установки уплотнительного кольца с обеспечением ее свободной связи с рабочей полостью высокого давления через продольные канавки или отверстия.

В этом случае уплотнительное кольцо будет испытывать при обжатии одностороннее сжатие, что позволяет уменьшить усилие, воспринимаемое резьбой. Рабочая среда свободно перетекает по продольным канавкам в кольцедвую проточку, оказывает давление на уплотнительное кольцо с внутренней поверхности, вызывает в нем дополнительные деформации, которые способствуют улучшению условий герметизации, т. е. имеет место дополнительное самоуплотнение. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. ления в полости силового цилиндра рабочая среда оказывает действие и на уплотнительное кольцо 3, создает в нем дополнительные деформации, за счет которых оно еще более плотно поджимается торцовыми поверхностями к уплотняемым деталям. В этом случае упругая деформация .уплотняемых деталей, возникаюшая при действии давления среды, компенсируется дополнительной деформацией уплотнительного кольца 3. Чем больше рабочее давление среды, тем сильнее поджимается уплотнительное кольцо, т. е. имеет место дополнительное самоуплотнение, улучшается герметичность.

Наличие кольцевой проточки позволяет иметь меньшую нагрузку на резьбу и усилие обжатия уплотнительного кольца до предела текучести, так как в этом случае кольцо испытывает не объемное, а линейное напряженное состояние, т. е. одностороннее сжатие.

Усилие, воспринимаемое резьбой, при кольцевой проточке за счет одностороннего сжатия, примерно на 40 — 45% меньше, чем

1508032

Формула изобретения

Ц без кольцевой проточки (при объемном сжатии), что видно из расчета.

Для уплотнительного кольца без проточки (объемное сжатие) усилие, воспринимаемое резьбой определяется из выражения.

/(, (=о, +pS=2400 — — — — -X

1 — 1 — 0,34 1 — 2p 1 — 2 ° 0,34

>< 7,3+ 200 104 55840 кгс.

Усилие на резьбу при кольцевой проточке (одностороннее сжатие).

R =(a + pIF+pS= (2400+ X

1 — р. 1 — 0,34

X 200) ° 7,3+200 ° 104= 39050 кгс. где о,=2400 кгс/см — предел прочности (предел текучести при обжатии после наклепа) медного уплотнительного кольца;

1(.=0,34 — коэффициент Пуассона для меди;

Е=7,3 см- — площадь торца уплотнительного кольца;

S=104 см - — рабочая площадь торца крышки; р=200 кгс/см- — рабочее давление среды в цилиндре.

Различие в усилиях при данных схемах

R, 39050

Кольцевая проточка за счет уменьшения осевой нагрузки на соединение способствует увеличению срока службы помимо уплотнительного узла и всего агрегата в целом, в который входит силовой привод.

Вместо продольных канавок связь кольцевой проточки с рабочей полостью силового цилиндра можно обеспечить, в частности, и при помощи отверстий. По диаметру крышки, перпендикулярно продольной оси, просверливаются через кольцевую проточку отверстия. Перпендикулярно торцу крышки, параллельно продольной оси, со стороны рабочей полости также просверливаются отверстия, которые пересекают диаметральные отверстия. Среда (жидкость или газ) под давлением свободно проходит из силовой полости по этим отверстиям к кольцевой проточке и к уплотнительному кольцу. 3а счет этого производится дополнительное поджа15 тие уплотнительного кольца, улучшается уплотнение.

1. Узел уплотнения, включающий силовой цилиндр, резьбовую крышку с центрирующим концевым участком и металлическое уплотнительное кольцо, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности уплотнения и соответственно повышения срока службы путем изменения напряженного состояния уплотнитепьного кольца, в крышке выполнена на уровне размещения уплотнительного кольца кольцевая проточка.

2. Узел уплотнения по п. 1, отличаюигийся тем, что, с целью частичной компен30 сации продольных деформаций в крышке и цилиндре путем дополнительного поджатия уплотнительного кольца уплотн:e.„îé средой, кольцевая проточка сообщается с рабочей полостью силового цилиндра посредством продольных канавок на концевом центри35 рующем участке той же крышки.

1508032

/

/ г

Составитель Ю. Кибнткнн

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор В. K банни

Заказ 5525/41 Тираж 721 I !os íëþñ

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС(Р ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауьвская наб., д. 415

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина. 101