Уплотнительное устройство

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов и подвижных цилиндрических соединений гидравлических и пневматических систем, например гидрофицированных крепей угледобывающих комплексов, буровых установок и гидроподъемников. Целью изобретения является повышение долговечности устройства . Завулканизированная внутрь резинового кольца 3 круглого поперечного сечения винтовая пружина 5 треугольной формы со скругленными вершинами, размещенными по винтовым линиям на поверхности кольца , препятствует выдавливанию кольца 3 в зазор между уплотняемым валом 1 и цилиндром 2, а также воспринимает часть нагрузок со стороны уплотняемых деталей. Вследствие этого уменьшается износ кольца и в итоге повышается долговечность устройства . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s F 16 J 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4628579/29 (22) 29.12.88 (46) 23.09.91. Бюл. М 35 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Машиностроительный завод им. Г,И Петровского (72) М.С.Тривайло, А.И.Юхименко и

В,А.Юхименко (53) 62-762 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1114841, кл. F 16 J 15/32, 1983. (54)УПЛОТН ИТЕЛ Ь НО Е УСТРОЙ СТВО (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов и подвижных цилиндрических соединений гидравли. Ж 1б791О4 А1 ческих и пневматических систем, например гидрофицированных крепей угледобывающих комплексов, буровых установок и гидроподъемников, Целью изобретения является повышение долговечности устройства, Завулканизированная внутрь резинового кольца 3 круглого поперечного сечения винтовая пружина 5 треугольной формы со скругленными вершинами, размещенными по винтовым линиям на поверхности кольца, препятствует выдавливанию кольца 3 в зазор между уплотняемым валом 1 и цилиндром 2, а также воспринимает часть нагрузок со стороны уплотняемых деталей, Вследствие этого уменьшается износ кольца и в итоге повышается долговечность устройства. 3 ил.

1679104

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращаюгдихся валов и подвижных цилиндрических соединений гидравлических и пневматических систем, например гидрофицированных крепей угледобывающих комплексов, буровых установок и гидроподъемников, Целью изобретения является повышение долговечности устройства.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, разрез; на фиг. 2 — уплотнительное кольцо; на фиг, 3 — разрез А-А на фиг. 2.

Уплотнительное устройство состоит из двух уплотнительных деталей, например вала 1 и цилиндра 2, эластичного уплотнительного кольца 3, размещенного в канавке 4 вала 1, и винтовой пружины 5, выполненной из проволоки и навитой с образованием трегоульной формы.

Кольцо 3 с наружным диаметром 0 и толщиной 0> имеет круглый в поперечном сечении корпус 6 из эластичного материала, например маслостойкой резины.

Винтовая металлическая, например стальная или бронзовая, пружина 5 в поперечном сечении выполнена в форме равностороннего треугольника аЬс с закругленными вершинами, которые касаются поверхности кольца, т,е. выходят на поверхность кольца и могут непосредственно контактировать, как и поверхность кольца, с уплотняемым стыком.

Витки пружины 5 размещены своими вершинами С, С, С2 и т.д. по винтовым линиям 7, т.е. каждый виток повернут на каждом шаге пружины.

Такое расположение вершин витков достигается закручиванием трехгранной пружины вокруг ее оси на определенное число оборотов в какую-либо сторону перед соединением концов при формировании из отрезка пружины кольца, закладываемого в пресс-форму с наполнителем.

Так как при навивке трехгранной пружины в ней возникаютупругие деформации, то при сходе витков с трехгранной оправки вершины витков естественным образом располагаются по винтовой линии, что вызвано некоторым раскручиванием пружины, Угол подъема винтовых линий вершин а, Ь. с, витков для несложенной з кольцо пружины может быть изменен до треоуемой величины дополнительной закруткой ее концов в противоположные стороны. Шаг винтовых линий равняется (для пружины, не соединенной в кольцо) длине пружины, деленной на число совершаемых при закрутке оборотов, и может легко регулироваться в зависимости от требуемых условий.

Кольцо изготавливают следующим образом.

На трехгранной оправке навивают пружину и режут ее на отрезки, длина которых равна длине по среднему диаметру, Затем концы отрезков пружины закручивают вокруг оси пружины в противоположные стороны на определенное число оборотов для получения требуемого шага винтовых

10 линий 7, по.которым располагаются вершины витков(например, на 10 оборотов), после чего соединяют концы. Кольцо из пружины закладывают в пресс-форму с наполнителем и осуществляют процесс вулканизации

Получают готовое резиновое кольцо с выступающими на поверхности вершинами пружины, расположенными по трем винтовым линиям с определенным шагом.

Устройство работает следующим обраду уплотняемыми деталями, например валом 1 и охватывающим его цилиндром 2, в прямоугольной канавке 4. Вследствие натяга на поверхности кольца образуются под действием сжимающих от натяга сил P-Pi площадки, уплотняющие стык, При сжатии кольца часть нагрузки P воспринимается витком пружины и передается с вершины с через грань а-Ь на упругую часть кольца толщиной Н, которая, деформируясь, не нару30 шаетэластичность кольца прилюбом расположении витков к направлению действующей силы, При относительном перемещении деталей в точке с контакта кольца с цилиндром

2 возникает сила трения, вызывающая износ кольца.

Так как при трении часть нагрузки непосредственно воспринимается одинаково расположенными в поперечном сечении витками пружины (а их число равняется чис40 лу оборотов, на которое закручено кольцо при сборке, или числу шагов винтовых линий), износостойкость которых на порядок (и более) выше, чем у резины, износостойкость, а следовательно, и долговечность кольца, а вместе с ним и уплотнительного устройства возрастает, При действии бокового давления на кольцо со стороны имеющейся в зазоре Н>

50 жидкости витки пружины в точках Ь приходят в соприкосновение со стенкой канавки

4 и, обладая большой прочностью, воспринимают часть боковой нагрузки, удерживая резину (кольца) от выдавливания в зазор.

Поэтому стойкость кольца против выдавливания повышается..

Эффект пружины кольца в этом случае подобен действию защитных колец, дополнительно устанавливаемых в канавках, 20 зом.

Кольцо 3 устанавливают с натягом меж1679104

4ьГ. Z

А-А

Кроме использования в обычных условиях, предлагаемое устройство может найти широкое применение при большихдавлениях жидкости, а также в неподвижных соединениях вместо более дорогих металлических 5 пустотелых колец.

Формула изобретения

Уплотнительное устройство, содержащее эластичное уплотнительное кольцо с д 10 размещенной внутри винтовой пружиной, установленное в канавке, выполненной на одной из уплотняемых поверхностей,о т л ич а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения долговечности устройства, кольцо имеет круглое поперечное сечение. а пружина выполнена треугольной формы со скругленными вершинами, выходящими на поверхность уплотнительного кольца заподлицо с ней.