Манжетное уплотнение подвижных соединений
Владельцы патента RU 2300679:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" (RU)
Изобретение относится к уплотнительной технике и позволяет повысить герметичность манжетных уплотнений подвижных соединений в условиях изменений температуры эксплуатации. Манжетное уплотнение подвижного соединения состоит из U-образной манжеты и упругого силового элемента в виде U-образной вставки с разрезами. Между лепестками упругого силового элемента и губками манжеты в кольцевых понижениях манжеты установлены промежуточные элементы в виде лент из мягкого материала, но тверже материала манжеты. Изобретение позволит обеспечить равномерное непрерывное распределение усилия от распорного элемента к губкам манжеты, компенсировать изменения формы и размеров уплотняющих и уплотняемых поверхностей и повысить герметичность уплотнения в условиях эксплуатации при изменениях температуры. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться в устройствах электропневмоавтоматики систем газоснабжения.
Известно уплотнение подвижных соединений, содержащее пластмассовую манжету U-образного сечения и упругий силовой элемент в виде U-образной вставки с разрезами, поджимающий губки манжеты к уплотняемым поверхностям (Уплотнение и уплотнительная техника. Справочник под ред. А.И.Голубева и Л.А.Кондакова. -М.: Машиностроение, 1986 г., с.171, рис.4.19, в).
Недостатком такого уплотнения является повышенная негерметичность при изменениях температуры эксплуатации из-за изменения формы и размеров уплотняющих и уплотняемых поверхностей, а также неравномерного, прерывистого распределения усилия поджатия от лепестков распорного элемента.
Предлагаемое изобретение направлено на создание манжетного уплотнения подвижных соединений, позволяющего обеспечить равномерное, непрерывное распределение усилия от силового элемента к губкам манжеты и повысить герметичность уплотнения в условиях эксплуатации при изменениях температуры.
Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемое уплотнение подвижных соединений содержит U-образную пластмассовую манжету, например из фторопласта, упругий силовой элемент, например из закаленного металлического сплава, в виде U-образной вставки с разрезами, образующими лепестки, и промежуточные элементы, установленные между лепестками упругого силового элемента и губками манжеты в кольцевых понижениях манжеты. Указанные промежуточные элементы выполнены в виде лент определенной длины, и для обеспечения равномерной и непрерывной передачи усилия поджатия от лепестков силового элемента к губам манжеты изготовлены из мягкого материала, но тверже материала манжеты, например из мягкого металла.
Для предотвращения попадания торцов лент в разрезы между лепестками силового элемента эти торцы выполнены со скосами под одинаковым углом, значение которого находится в интервале от 45° до 75°, при этом длина лент выбрана так, что при помещении ленты в кольцевое понижение манжеты между торцами ленты имеется зазор, величина которого, измеренная вдоль боковой линии ленты, меньше котангенса угла, образованного линией скоса и боковой линией ленты при остром угле скоса, умноженного на ширину ленты.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
- на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого манжетного уплотнения;
- на фиг.2 - зазор А между торцами ленты, установленной в кольцевое понижение манжеты.
Уплотнение (фиг.1) содержит манжету 1 (например, из фторопласта) U-образного сечения с кольцевыми понижениями 2, 3 в губках, образующих рабочие части 4, 5. В понижения установлены промежуточные элементы - ленты 6, 7. Силовой элемент 8, удерживаемый в теле манжеты упором 9, пружинными лепестками через ленты 6, 7 прижимает рабочие части 4, 5 манжеты к уплотняемым поверхностям корпуса и штока 10, 11.
Величина зазора Δ (фиг.2) определяется по формуле
,
где Δ - зазор;
b - ширина ленты;
α - угол, образованный линией скоса и боковой линией ленты.
Работоспособность предлагаемого манжетного уплотнения подвижного соединения проверена при испытаниях опытных образцов. Как на воздухе при нормальной температуре, так и на гелии при температуре жидкого азота при давлениях до 250 кгс/см2 и многочисленных срабатываниях подвижного соединения манжетное уплотнение показало хорошие результаты по герметичности.
1. Манжетное уплотнение подвижного соединения, состоящее из U-образной манжеты, упругого силового элемента в виде U-образной вставки с разрезами, отличающееся тем, что между лепестками упругого силового элемента и губками манжеты в кольцевых понижениях манжеты установлены промежуточные элементы в виде лент из мягкого материала, но тверже материала манжеты.
2. Манжетное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что торцы промежуточных элементов в виде лент из мягкого материала имеют скос под одинаковым углом, а значение угла скоса находится в интервале от 45 до 75°.
3. Манжетное уплотнение по п.2, отличающееся тем, что длина промежуточных элементов в виде лент из мягкого материала выбрана так, что при помещении ленты в кольцевое понижение манжеты между торцами ленты имеется зазор, величина которого, измеренная вдоль боковой линии ленты, меньше котангенса угла, образованного линией скоса и боковой линией ленты при остром угле скоса, умноженного на ширину ленты.
