Уплотнительное устройство сферического стыка крупногабаритного агрегата

 

Сущность изобретения: прокладка выполнена в виде двух симметрично расположенных, направленных под углом один к другому и соединенных кольцевой перегородкой упругих элементов. Уплотнительные поверхности элементов выполнены со стороны взаимодействующей с ними уплотняемой сферической поверхности одним радиусом эквидистантно последней, а со стороны гнезда торообразными. Поверхность гнезда выполнена конической, образующая конуса к-рой параллельна в сечении касательной к сферической поверхности, проведенной в месте пересечения ее с нормалью, проведенной из середины дна гнезда. Боковая поверхность гнезда со стороны внешней среды выполнена перпендикулярно дну гнезда, со стороны полости агрегата - цилиндрической . В месте пересечения боковой поверхности с дном выполнена кольцевая проточка. Прокладка установлена с предварительным натягом по уплотняемой поверхности и взаимодействием торообрззными уплотнительными поверхностями с кольцевой проточкой и поверхностью в месте пересечения боковой поверхности с дном. 2 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, БАХ„„1756700 А1 (я) s F 16 J 15/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ... -..„,,.,;-, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ стью в месте пересечения боковой поверхности с дном. 2 ил, Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнений фланцевых и штуцеро-стяжных разъемных соединений крупногабаритных гидропневмоагрегатов, Цель изобретения — обеспечение надежности контроля работоспособности устройства без опресс вки полости агрегата за счет раздельной проверки каждого из барьеров на герметичность путем подачи рабочего давления в полость гнезда и определения утечек по первому барьеру.со стороны полости агрегата, а по второму-со стороны внешней среды, (21) 4854627/29 (22) 27.07.90 (46) 23.08.92. Бюл. М 31 (71) Конструкторское бюро энергетического машиност роения (72) Б,М. Громыко, Е.М, Матвеев, Ю,В. Митюкоч, И.А. Михалев, И.Д, Постников и Ю.Н. Ткаченко (56) Авторское свидетельство СССР

hh 875143, кл. F 16 J 15/02, 1978. (54) УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

СФЕРИЧЕСКОГО СТЫКА КРУПНОГАБАРИТН О ГО АГРЕ ГАТА (57) Сущность изобретения: прокладка выполнена в виде двух симметрично расположенных, направленных под углом один к другому и соединенных кольцевой перегородкой упругих элементов. Уплотнительнйе пОверхности элементов выполнены со стороны взаимодействующей с ними уплотняемой сферической поверхности одним радиусом эквидистантно последней, а со стороны гнезда торообразными. Поверхность гнезда выполнена конической, образующая конуса к-рой параллельна в сечении касательной к сферической поверхности, проведенной в месте пересечения ее с нормалью, проведенной из середины дна гнезда. Боковая поверхность гнезда со стороны внешней среды выполнена перпендикулярно дну гнезда, со стороны полости агрегата — цилиндрической, В месте пересечения боковой поверхности с дном выполнена кольцевая проточка. Прокладка установлена с предварительным натягом по уплотняемой поверхности и взаимодействием торообраэными уплотнительными поверхностями с кольцевой проточкой и поверхноИзобретение поясняется чертежами, где на фиг, 1 показано устройство в разрезе; на фиг. 2 — узел А на фиг. 1.

Устройство состоит из фланцев 1 и 2, контактирующих между собой по сферическим поверхностям 3 и 4. Во фланце 1 предусмотрено посадочное гнездо 5 под установку прокладки 6, состоящей из упругих элементов 7 и 8, соединенных между собой кольцевой перемычкой 9, в которой выполнены перепускные отверстия 10. Упругие элементы 7 и 8 с одной стороны имеют уплотнительные поверхности 11 и 12, выполненные единым радиусом эквидистантно сферической поверхности 4, а с другой

1756700 уплотнительные поверхности 13 и 14, имеющие торообразную форму. взаимодействующие с поверхностями гнезда 5.

Поверхность 15 дна гнезда 5 выполнена конической, образующая конуса в сечении параллельна касательной к сферической поверхности, проведенной в месте пересеченчя ее с нормалью, проведенной из середины дна гнезда 5. Одна боковая поверхность 16 гнезда 5 выполнена перпендикулярно к ее дну 15, а другая поверхность 17 цилиндрической, причем в месте ее пересечения с дном 15 выполнена кольцевая канавка 18. Прокладка 6 установлена в распор, при этом один упругий элемент 8 установлен в кольцевую проточку 18.

Во фланце 1 выполнены дренажные каналы 19, соединяющие полость гнезда 5 с индикатором негерметичности или с внешней средой. На сферической поверхности 3 фланца 1 предусмотрены продольные риски

20 и 21, обеспечивающие надежный контроль герметичности уплотнительного устройства как по l-му, так и по 2-му барьерам уплотнения;

Уплотнительное устройство работает следующим образом.

Прокладка 6 устанавливается в гнездо 5 с гарантированными радиальными зазорами и выступает над сферической поверхностью 3 фланца 1 на величину, определяемую в каждом конкретном случае расчетным путем в зависимости от требуемой величины койкретного давления на уплотнительных поверхностях 11, 12, 13 и 14. При этом уплотнительная поверхность 14 за счет деформации упругого элемента 8 входит s кольцевую проточку 15, что обеспечивает надежное взаимодействие в,распоре прокладки 6 с гнездом 5. Глубина кольцевой проточки 15 выполняется в пределах

0,2...0 5 мм. Конкретное значение глубины выбирается с учетом напряженно-деформированного состояния упругих элементов йроклздки при заданных условиях эксплуатации из условия обеспечения надежного взаимодействия прокладки 6 с гнездом 5 при требуемых запасах прочности. Кроме этого, для надежного взаимодействия уплотнительной поверхности 14 с коническими поверхностями кольцевой проточки 18 радиус торовой поверхности 14 выполней больше радиуса сопряжения этих

«онических поверхностей.

flocne затяжки соединения в местах контакта уплотнительных поверхностей 11, 12, 13, 14 обжатой прокладки 6 с поверхностью 4 фланца 2 и поверхностями гнезда 5 обеспечивается необходимая для достижения герметичности величина контактного давления.

При опрессовке уплотнительного устройства путем подачи давления газа, превы5 шающего рабочее давление в агрегате, в полость гнезда 5 через каналы 19 проверяется раздельно герметичность как по упругому элементу -7 (2-й барьер уплотнения) со стороны внешней среды, так и по упругому

10 элементу 8 (1-й барьер уплотнения) со стороны полости агрегата.

При эксплуатзции агрегата уплотнительное устройство работает как двухбарьерное. что существенно повышает его

15 надежность. При этом обеспечивается возможность непрерывного дизгностирования утечки через уплотнительные поверхности

l2 и 14 с ее отводом через отверстия 10 и каналы 19.

Формула изобретения

Уплотнительное устройство сферического сты.(а крупногабаритного агрегата, содержащее фланцы со сферическими

25 сопрягаемыми поверхностями, в одном из которых выполнено посадочное гнездо с дренажными каналами и размещена металлическая двухбарьерная прокладка с перепускными отверстиями между барьерами

30 уплотнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения надежности контроля работоспособности устройства без опрессовки полости агрегата, прокладка выполнена в виде двух симметрично распо35 ложенных, направленных под углом один к другому и соединенных кольцевой перегородкой упругих элементов, уплотнительные поверхности которых выполнены со стороны взаимодействующей с ними уплотняе40 мой сферической поверхности одним радиусом эквидистантно последней, а со стороны гнезда торообразными, поверхность дна гнезда выполнена конической, образующая конуса которой параллельна в

45 сечении касательной к сферической поверхности, проведенной в месте пересечения ее с нормалью, проведенной из середины дна гнезда, боковая поверхность гнезда со стороны внешней среды выполнена перпендикулярно дну гнезда, а со стороны полости

50 агрегата — цилиндрической, при этом в месте ее пересечения с дном гнезда выполнена кольцевая проточка, прокладка установлена с предварительным натягом по уплотняемой поверхности и взаимодей55 ствием торообразными уплотнительными поверхностями с кольцевой проточкой и поверхностью — в месте пересечения боковой поверхности гнезда с дном.

° 1756700

m vv4

Фиг.1

IUD. ÿ .

Составитель А. Бельцов

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор H. Гунько

Редактор M. Янкович

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

Заказ 3079 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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