Уплотнение разъемного соединения

 

Изобретение м.б. использовано в уплотнениях разъемных соединений крупногабаритных трубопроводов криогенных систем. . Цель изобретения-повышение надежности уплотнения. Уплотнительный элемент размещен в посадочном гнезде, образованном уплотняемыми поверхностями. Элемент выполнен в виде кольцевого рессорного элемента - шайбы с эластичным покрытием с выпуклыми участками на противоположных концах торцовых поверхностей, контактирующими с уплотняемыми поверхностями, и боковыми цилиндрическими поверхностями . Выпуклые участки выполнены переходящими в средней части сечения в конические участки, а с другой стороны ограничены участками , касательные к к-рым перпендикулярны боковым поверхностям элемента. Высота гнезда меньше высоты элемента. Жесткостные характеристики элементов обеспечивают поддержание напряжений на уплотнительных поверхностях при низких т-рах. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я F 16 J 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т-рах. 2 ил, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760135/29 (22) 17.11.89 (46) 07,10.91. Бюл. М 37 (71) Научно-исследовател ьский институт резиновой промышленности (72) Б,M.Êàïîðîâñêèé, Н.Н.Юрцев, Н.В.Кондаков, Л.И.Алферова, А,А.Котия и Ю.Д.Куликов (53) 62-762(088,8) (56) Заявка ФРГ М 2446526, кл. F 16 J 15/06, 1975. (54) УПЛОТНЕНИЕ РАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ (57) Изобретение м.б. использовано в уплотнениях разъемных соединений крупногабаритных трубопроводов криогенных систем., Цель изобретения — повышение надежности уплотнения. Уплотнительный элемент разИзобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнений разъемных соединений, в частности крупногабаритных трубопроводов криогенных систем, Целью изобретения является повышение надежности уплотнения крупногабаритных разъемных соединений криогенных систем.

На фиг,1 представлено уплотнение, разрез; на фиг.2 — уплотнительный элемент, разрез..

Уплотнительный элемент 1 размещен в посадочном гнезде 2, образованном уплотнительными поверхностями 3 и 4.

Уплотнительный элемент 1 выполнен в виде рессорного кольцевого элемента— шайбы 5, изготовленной из специальной стали, обладающей высокой морозостойко,„SU„„16827ОО А1 мещен в посадочном гнезде, образованном уплотняемыми поверхностями, Элемент выполнен в виде кольцевого рессорного элемента — шайбы с эластичным покрытием с выпуклыми участками на противоположных концах торцовых поверхностей, контактирующими с уплотняемыми поверхностями, и боковыми цилиндрическими поверхностями. Выпуклые участки выполнены переходящими в средней части сечения в конические участки, а с другой стороны ограничены участками, касательные к к-рым перпендикулярны боковым поверхностям элемента, Высота гнезда меньше высоты элемента, Жесткостные характеристики элементов обеспечивают поддержание напряжений на уплотнительных поверхностях при низких стью и хорошими упругими свойствами. Покрытие состоит из двух эластичных оболочек

6 и 7, охватывающих шайбу 5. Торцовые поверхности шайбы 5 образованы выпуклыми 8 и 9 и коническими 10 и 11 поверхностями, сопряженными по средней линии сечения так, что у кромок 12 и 13 касательные к выпуклым поверхностям перпендикулярны боковым цилиндрическим поверхностям шайбы

5. Размер Б сечения шайбы 5 в осевом направлении у средней линии шайбы 5 является максимальным и уменьшается по мере приближения к кромкам 12 и 13. Толщина оболочек 6 и 7 выбирается возможно меньшей и не должна превышать 10% ширины шайбы 5 в реальном направлении, Минимальная толщина определяется технологией ее изготовления: при обреэинивании шайбы 5 — 0,2 — 0,3 мм, при выполнении

1682700 оболочек 6, 7 в виде накладных элементов—

; 0,5 — 0,7 мм. Расстояние В между поверхностями уплотняемых деталей должно бы ь меньше суммарной высоты Б шайбы 5 и толщины оболочек 6 и 7, При сборке уплотнения кромки 14 и 15 оболочек 6 и 7 соприкасаются с уплотнительными поверхностями 4 и 3. При увеличении нагрузки происходит смятие оболочки и упругая деформация шайбы 5, сечение шайбы 5 поворачивается и расстояние между нагруженными участками, измеренное в радиальном направлении {размер

А), уменьшается, таким образом жесткость шайбы 5 увеличивается с ростом ее деформации. Максимальный поворот сечения зависит от наклона конического участка 10 или

11 торцовой поверхности шайбы 5. С ростом наклона конических участков 10 и 11 возрастает диапазон допустимых упругих деформаций шайбы 5 и снижается ее жесткость. В связи с этим существует область оптимальных значений наклона с в пределах 3-10 .

Давление рабочей среды независимо от направления перепада давления способствует перераспределению нагрузки между опорными участками шайбы 5. Если при отсутствии перепада давления эти нагрузки равны осевой силе, приложенной куплотнению, то при наличии перепада давления на одной иэ опор нагрузка возрастает, а на другой — снижается. Изменение значения нагрузки практически пропорционально размеру А, Таким образом, уменьшение размера А при деформации шайбы 5 приводит не только к росту жесткости уплотнения, но и к повышению допустимых значений перепада рабочего давления.

При понижении температуры температурная деформация оболочек приводиг к снижению контактных нагрузок, а следовательно, герметизирующей способности. Упругие перемещения шайбы 5 при сборке уплотнительного узла компенсируют эти деформации, для чего их значения должны

5 быть не ниже 180 — 200 мкм.

Таким образом, конструкция шайбы 5 обеспечивает перепоннную жесткость, ее значение устанавливается в соответствии с жесткостью эластичного покрытия, увеличи10 вающейся по мере возрастания его дефор, мации. Эти жесткостные характеристики уплотнительных элементов обеспечивают поддержание напряжений на уплотнительных поверхностях при низких температу15 рах, лежащих ниже температуры стеклования эластичного материала. что способствует повышению надежности герметизации.

Формула изобретения

20 Уплотнение разъемного соединения, содержащее уплотнительный элемент, размещенный в посадочном гнезде, образованном уплотняемыми поверхностями, выполненный в виде кольцевого рессорно25 го элемента с эластичным покрытием, с выпуклыми участками на противоположных концах торцовых поверхностей, контактирующими с уплотняемыми поверхностями, и боковыми цилиндрическими поверхностя30 ми, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения надежности упрощения крупногабаритных соединений криогенных систем, выпуклые участки торцовых поверхностей уплотнительного элемента

35 выполнены переходящими в средней части сечения в конические участки, а с другой стороны ограничены участками, касательные к которым перпендикулярны боковым поверхностям уплотнительного элемента, 40 при этом высота посадочного гнезда меньше высоты уплотнительного элемента.

1682700 фиг2

Составитель А.Бельцова

Редактор О,Головач Техред M. Moðãåí Tàë Корректор Т. Палий

Заказ 3398 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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