Уплотнительное устройство для поршня

 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнительным устройствам поршневых насосов. Целью изобретения является повышение надежности путем снижения контактного давления в цилиндропоршневой паре. Устройство содержит сердечник 1, манжету 2, раздвижное упругое кольцо 3, раздвижное упругое кольцо 4 и упругую втулку 5. Раздвижное кольцо 3 имеет плоские радиальные разрезы. Раздвижное кольцо 4 имеет радиальные разрезы V-образной формы. Кольца 3,4 установлены на втулку 5 с буртом 6. Манжета 2 контактирует при работе с внутренней поверхностью цилиндровой втулки 7. Поверхностный силовой поток, воздействуя на V-образный вырез, разжимает разрезное упругое кольцо 4, которое перекрывает зазор между цилиндровой втулкой и цилиндрической поверхностью пояска сердечника до момента, когда напряжение сжатия достигается критической величины и начнется выдавливание манжеты 2 в зазор. При этом зазор, образующийся между сопряженными цилиндрическими поверхностями разрезного кольца 4 и упругой втулки 5, остается перекрытым буртом 6 втулки 5. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4633650/25-29 (22) 30.11.88. (46) 23.10.90. Бюл. № 39 (71) Производственное объединение «Уралмаш» (72) В.3. Шаяхметов, А.К. Казанцев, С.Б. Юрочкин и В.В. Суслов (53) 62-762 (088.8) (56) Патент США № 4516785, кл. F 16 J 15/18, 1985. (54) УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПОРШНЯ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнительным устройствам поршневых насосов. Целью изобретения является повышение надежности путем снижения контактного давления в цилиндропоршневой паре. Устройство содержит сердечник 1, манжету 2„раздвиж„„Я0„„16О1442 А 1 (51)5 F 16 J 15/32 ные упругие кольца 3 и 4, упругую втулку 5.

Раздвижное кольцо 3 имеет плоские радиальные разрезы. Раздвижное кольцо 4 имеет радиальные разрезы V-образной формы.

Кольца 3 и 4 установлены на втулку 5 с буртом 6. Манжета 2 контактирует при работе с внутренней поверхностью, цилиндровой втулки 7. Поверхностный силовой поток, воздействуя на V-образный вырез, разжимает .разрезное упругое кольцо 4, которое перекрывает зазор между цилиндровой втулкой и цилиндрической поверхностью пояска сердечника до момента, когда напряжение сжатия достигает критической величины и начнется выдавливание манжеты 2 в зазор.

При этом зазор, образующийся между сопряженными цилиндрическими поверхностями разрезного кольца 4 и упругой втулки 5 оста- Ж ется перекрытым буртом 6 втулки 5. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1601442

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнительным устройствам поршневых насосов одностороннего и двухстороннего действия.

Цель изобретения — повышение надежности путем снижения контактного давления в цилиндропоршневой паре.

На фиг. 1 показано уплотнительное устройство для поршня, общий вид; на фиг. 2— кольцо, прилегающее к сердечнику поршня; на фиг. 3 — раздвижное упругое кольцо с плоскими разрезами; на фиг. 4 — раздвиж1гое кольцо с разрезами V-образной формы.

Уплотнительное устройство содержит металлический сердечник 1, резиновую манжету 2, раздвижные упругие кольца 3 и 4

И упругую втулку 5. Раздвижное кольцо 3 имеет плоские радиальные разрезы, а раздвижное кольцо 4 — радиальные разрезы

V-образной формы, образованные плоскостяМи среза под углом 25 — 30 к торцовой поверхности, сопряженной с кольцами 3, кото ые открытой стороной среза обращены в сторону манжеты 2. Раздвижные кольца 3 и 4 установлены на упругую втулку 5 с буртом 6, при этом радиальные разрезы первого кольца смещены по отношению к разрезам второго кольца, что исключает возможность выдавливания манжеты 2 в зазоры, образующиеся при расширении кольца 3. Манжета 2 контактирует при работе с внутренней поверхностью цилиндра (цилиндровой втулкой) 7.

Уплотнительное устройство для поршня работает следующим образом.

В такте нагнетания силовой поток, сжимающий манжету 2 поршня, деформируется

За счет двух внешних сил, а именно давления нагнетания и сил трения на поверхности контакта манжеты 2 с цилиндровой втулкой

7. На первом этапе деформирования манжеты 2 нарастание напряжения сжатия в поверхностном слое манжеты происходит более интенсивно, чем внутри манжеты 2. Поверхностный силовой поток, воздействуя на

V-образный вырез, разжимает разрезное упругое кольцо 4, которое перекрывает зазор между циличдровой втулкой и цилиндрической поверхностью пояска сердечника поршня до момента, когда напряжение сжатия достигает критической величины и начнется выдавливание манжеты 2 в зазор. При этом зазор, образующийся между сопряженными цилиндрическими поверхностями разрезного кольца 4 и упругой втулки 5, остается перекрытым буртом 6 упругой втулки

5. В дальнейшем, по мере выравнивания напряжения сжатия по всему объему манжеты 2, будет происходить деформация (расширение) упругой втулки 6, которая иа конечном этапе процесса деформирования и определит величину контактного давления раздвижных упругих колец 3 и 4 на уплотняемую поверхность.

Для управления контактным давлением между рабочей поверхностью втулки и раздвижными кольцами толщину стенки б упругой втулки определяют из соотношения б=К.

10 коэффициент, определяемый эмпирическим путем из условия оптимизации ресурса пары трения поршень — цилиндровая втулка; давление нагнетания насоса; внутренний диаметр цилиндровой втулки; модуль упругости материала втулки. где К—

D—

Формула изобретения

P 0 б=К. —, Е где К—

50 коэффициент, определяемый эмпирическим путем из условия ресурса пары трения поршень — цилиндровая втулка; давление нагнетания насоса; внутренний диаметр цилиндровой втулки; модуль упругости материала втулки.

D—

55 Е

1. Уплотнительное устройство для поршня, содержащее сердечник поршня с торцовой поверхностью для уплотнительной манжеты и устройство для перекрытия зазора между цилиндром и поршнем, имеющее разрезное кольцо, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, устройство для перекрытия зазора выполнено в виде

З0 двух раздвижных колец, установленных на упругой втулке, охватывающей часть манжеты, закрепленной на сердечнике, причем одно из колец установлено торцом к манжете, а другое — к торцовой поверхности сердечника.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что раздвижное кольцо, прилегающее к манжете, со стороны манжеты выполнено с У-образной формой разреза.

3. Устройство по. п. 1, отличающееся тем, что втулка, охватывающая манжету, 40 выполнена с буртом для раздвижного кольца.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругая втулка выполнена с толщиной стенки б, определяемой из соотношения

1601442 иг.

Составитель А. Фролов

Редактор А. Козорнз Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3262 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 l3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина. IOI