Уплотнение

 

Использование: в производстве полиэтилена высокого давления. Сущность изобретения: кольца выполнены из высокопрочного твердого антифрикционного сплава с симметрично расположенным кольцевым пазом на рабочей поверхности, заполненным мягким высокоантифрикционным материалом. Кольцевой паз выполнен трапецеидального сечения и заполнен материалом, спеченным с основным материалом кольца с образованием на рабочей поверхности кольца диффузионных зон из материалов с различными механическими и антифрикционными свойствами. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ы, 1828965 А1 (si)s F 16 J 9/26, 15/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ." »:;; "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4835103/29 (22) 16.04.90 (46) 23.07.93. Бюл. ¹ 27 (71) Ленинградский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В.С.4авыдов, А.М.Завойко и И.И.Новиков (56) Патент Великобритании ¹ 1380410, кл, F 16 J 15/00, 1975.

Изобретение относится к уплотнениям поршней, плунжеров и штоком, преимущественно поршневых компрессоров высокого и сверхвысокого давления, в том числе этиленовых компрессоров с рабочим давлением до 250 МПа и выше, работающих в производствах полиэтилена высокого давления.

На фиг.1 показан уплотнительный элемент плунжера или штока, состоящий из двух колец; на фиг,2 — уплотнительный элемент поршня, состоящий из двух колец; на фиг.3 — сечение кольца.

Уплотнение плунжеров или штоков содержит наборы колец. Кольцо 1 — уплотняющее состоит из шести частей и замыкающее

2 — из трех частей. Радиальные зазоры колец перекрываются их взаимным расположением и соответствующей штифтовкой колец, оба кольца стачиваются браслетными пружинами 3, обеспечивающими как прилегание частей колец друг к другу, так и колец в целом к плунжеру или штоку 4 компрессора. (54) УПЛОТНЕНИЕ (57) Использование: в производстве полиэтилена высокого давления. Сущность изобретения: кольца выполнены из высокопрочного твердого антифрикцион ного сплава с симметрично расположенным кольцевым пазом на рабочей поверхности, заполненным мягким высокоантифрикционным материалом, Кольцевой паз выполнен трапецеидального сечения и заполнен материалом, спеченным с основным материалом кольца с образованием на рабочей поверхности кольца диффузионных зон из материалов с различными механическими и антифрикционными свойствами, 3 ил. (Я

Кольца 1 и 2 установлены в камере 5. На рабочих поверхностях уплотняющего кольца 1 и замыкающего кольца 2 выполнены кольцевые пазы 6 и 7 трапецеидального сечения, которые заполнены высокоантифрикционным материалом 8, спеченным с основным . а материалам кольца.

СО

Уплотнение поршня (фиг.2) содержит наборы парных колец 9 одинаковой конструкции содним разрезом, перекрытым экспандерным кольцом 11. Кольца 9 прижимаются к поверхности цилиндровой втулки 10 пружинным ! тч экспандером11, действующим наоба кольца, ™

На рабочей поверхности колец 9 кольцевые пазы 12 трапециевидного сечения заполнены антифрикцио:;ным материалом 13, спечен- д ным с основным материалом кольца.

Кольцевые пазы 6 и 7 уплотнительных колец 1 и 2 плунжера 4 или штока и кольцевые пазы 12 уплотнительных колег 9 поршня

14, выполнены трапецеидального сечения (фиг.3) шириной b = (0,3 — 0,8) х а, глубиной h =

=(0,3 — 0,75) х - с углом наклона торцев сече1828965 ния а = 10 15 C заполнены высокоантифрикционным материалом, спеченным с основным материалом кольца, Здесь а— ширина (осевой размер кольца), Кольца выполнены из высокопрочного антифрикционного материала, имеющего высокую твердость, например из бериллиевой бронзы с твердостью НВ 450 кгс/мм, 2 значительно (в 5 раз) превышающей прочность и твердость заливаемого высокоантифрикционного материала, например, оловянисто-свинцовистой бронзы с твердостью Н В -80 кгс/мм, 2

При заливке паза кольца по заданной технологии в процессе спекания сопряженн ых поверхностей основного материала кольца и высокоантифрикционного материала, залитого в паз, происходит процесс глубокой температурной диффузии. В результате кольцевой паз заполнен высокоантифрикционным материалом, спеченным с основным материалом кольца с образованием на рабочей поверхности кольца диффузионных зон из материалов с различными механическими и антифрикционными свойствами с максимальной твердостью и прочностью со стороны торцев кольца и максимальной антифрикционностью в средней его части, Такое сочетание свойств материала на рабочей поверхности кольца обеспечивает его повышенную антифрикционность за счет высокой антифрикционности средней части рабочей поверхности кольца с низкой прочностью и твердостью и одновременно высокой прочностью и твердостью периферийных зон рабочей поверхности кольца с меньшей антифрикционностью, При наличии зон рабочей поверхности кольца высокой прочности и твердости обеспечивается предотвращение экструзии материала рабочей поверхности кольца при сверхвысоких перепадах давлений на нем.

Кроме того, средняя часть рабочей поверхности кольца низкой твердости гарантирует шаржирование твердых частиц, попадающих на поверхность трения уплотнительных элементов с компримируемой средой.

Принцип работы уплотнения из наборов парных колец плунжеров и поршня одинаков. Начальная (статическая) плотность ко"0 лец уплотнения обеспечивается за счет прижатия колец к плунжеру или зеркалу цилиндровой втулки браслетными пружинами

3 или экспандером 11, При рабочем давлении Р> (см. фиг.1 и 2) обеспечивается самоуплотнение элементов парных колец. При этом за счет действия перепада давления газа кольца прижимаются к штоку (или зеркалу цилиндра) одновременно кольцо прижимается к стенке сопряженной камеры (или стенке поршневой канавки) со стороны низкого давления.

При этом создается градиент падения давления вдоль сопряженной поверхности контакта колец со штоком или зеркалом цилиндра и этим обеспечивается уплотнение плунжера или штока, Формула изобретения

Уплотнение, содержащее кольца, выполненные из высокопрочного твердого антифрикционного сплава с симметрично расположенным кольцевым пазом на рабочей поверхности, заполненным мягким высокоантифрикционным материалом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что кольцевой паз выполнен трапецеидального сечения и заполнен материалом, спеченным с основным материалом кольца с образованием на рабочей поверхности кольца диффузионных зон из материалов с различными механическими и антифрикционными свойствами, 1828965

Составитель В.Давыдов

Техред М,Моргентал Корректор Л,Филь

Редактор

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

Заказ ",472 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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