Уплотнение поршня-разделителя

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к радиальным уплотнениям кольцевых зазоров подвижных соединений. Технической задачей изобретения является исключение перекоса поршня-разделителя при его сборке и во время работы, повышение надежности разделения гидравлической и газовой полостей гидропневматического амортизатора. Уплотнение поршня-разделителя содержит пластичные уплотнительные кольца, расположенные в углублении поршня-разделителя. Углубление поршня-разделителя выполнено Т-образной формы с выступами по средней кромке, а пластичные уплотнительные кольца выполнены в виде U-образного и каплевидного колец, последнее из которых размещено в канавке U-образного кольца, с возможностью образования волнообразного профиля контакта уплотнителя поршня-разделителя и стенок цилиндра при установке в цилиндр. 2 ил.

 

Изобретение относится к уплотнительной технике, а именно к уплотнениям кольцевых зазоров подвижных соединений.

Известен кольцевой уплотнительный пластичный элемент, поперечный профиль которого имеет каплеобразную форму, обеспечивающую его повышенные уплотнительные свойства (Авторское свидетельство RU №2064108 С1, кл. F16J 15/32, 1996). Недостатком уплотнения такого типа является повышенная склонность к скручиванию и, как следствие, потеря уплотнительных свойств.

Известны кольцевые радиальные V-образные уплотнения, которые эффективно обеспечивают одностороннюю герметизацию полости избыточного давления за счет дополнительного поджима уплотнительной кромки манжеты к сопрягаемому элементу подвижного соединения (Авторское свидетельство RU №2027930 С1, кл. F16J 15/32, 1996). Такой способ герметизации неприемлем для разделения гидравлической и газовой полостей гидропневматического амортизатора ввиду знакопеременного характера давления в них.

Известно устройство уплотнения радиальных подвижных соединений, обеспечивающее волнообразный профиль контакта совместно работающих подвижных элементов (ГОСТ 23822-79 «Устройства уплотнительные для радиальных неподвижных и подвижных соединений с повышенным сжатием колец»). При использовании такого способа уплотнения в поршне-разделителе гидропневматического амортизатора возможен перекос поршня-разделителя и заклинивание его вследствие взаимной подвижности элементов уплотнения, установленных в прямоугольном углублении подвижного соединения.

Прототипом заявленного изобретения является уплотнение поршня, включающее распорное резиновое кольцо круглого сечения, установленное в прямоугольной канавке поршня с предварительным сжатием, поджимающее к поверхности гильзы цилиндра пластичные манжеты Г-образного сечения (Авторское свидетельство SU №922372 А, кл. F16J 9/00, 1982). При возвратно-поступательном движении поджатие рабочих поверхностей манжет к поверхности гильзы цилиндра увеличивается за счет значительного перепада давлений в левой и правой полостях канавки поршня, что улучшает герметичность уплотнения.

Применение такого типа уплотнения для повышения герметичности уплотнения поршня-разделителя гидропневматического амортизатора не целесообразно из-за недостаточного перепада давления в разделяемых газовой и гидравлической полостях при работе, что исключает реализацию эффекта поджатия лепестков Г-образной манжеты для улучшения герметичности. Увеличение площади контакта Г-образных манжет с уплотняемой поверхностью повышает силу трения при возвратно-поступательном движении поршня-разделителя и ухудшает рабочие характеристики амортизатора.

Технической задачей изобретения является повышение надежности разделения гидравлической и газовой полостей гидропневматического амортизатора, а также исключение перекоса поршня-разделителя при его сборке и во время работы.

Техническая задача решается тем, что уплотнение поршня-разделителя, содержащее пластичные уплотнительные кольца, расположенные в углублении поршня-разделителя, отличается тем, что углубления выполнены Т-образной формы с выступами по средней кромке, а пластичные уплотнительные кольца выполнены в виде U-образного и каплевидного колец, последнее из которых размещено в канавке U-образного кольца, с возможностью образования волнообразного профиля контакта уплотнителя поршня-разделителя и стенок цилиндра при установке в цилиндр.

На фиг.1 изображен общий вид уплотнения поршня-разделителя гидропневматического амортизатора, где обозначены: поз.1 - поршень-разделитель, поз.2 - Т-образное углубление в поршне-разделителе (далее - углубление), поз.3 - выступы по краям средних кромок, поз.4 - U-образное кольцо с канавкой, поз.5 - каплевидное кольцо.

На фиг.2 изображено уплотнение поршня-разделителя в сборе с цилиндром - поз.6, разделяющее гидравлическую А и газовую Б полости гидропневматического амортизатора.

Уплотнение работает следующим образом. При установке U-образного кольца 4 в Т-образное углубление поршня-разделителя 1 кольцо 4 фиксируется выступами 3 от поворота вокруг своей оси. При установке каплевидного кольца 5 в канавку U-образного кольца 4 осуществляется дополнительный поджим последнего и образуется волнообразный профиль контакта уплотнителя поршня-разделителя 1 и стенок цилиндра 6.

При монтаже поршня 1 в цилиндр 6 (Фиг.2) происходит поджим всего уплотнения в целом. Ширина пояса контакта уплотнения исключает возможность перекоса поршня-разделителя 1 в цилиндре 6 при его сборке и во время работы амортизатора. Волнообразный профиль контакта уплотнителя поршня-разделителя 1 и стенок цилиндра 6 обеспечивает повышенную надежность разделения гидравлической А и газовой Б полостей гидропневматического амортизатора, имеющего знакопеременные давления.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что в основу его работы положены наличие волнообразного профиля и разнесенные на достаточную ширину пояса контакта уплотнения поршня-разделителя и стенок цилиндра амортизатора, чем исключается перекос поршня-разделителя и обеспечивается надежность разделения гидравлической и газовой полостей гидропневматического амортизатора.

Существующие технологии машиностроения и применяемые материалы позволяют организовать промышленное изготовление гидропневматических амортизаторов с предлагаемой конструкцией уплотнителя поршня-разделителя.

Уплотнение поршня-разделителя, содержащее пластичные уплотнительные кольца, расположенные в углублении поршня-разделителя, отличающееся тем, что углубление поршня-разделителя выполнено Т-образной формы с выступами по средней кромке, а пластичные уплотнительные кольца выполнены в виде U-образного и каплевидного колец, последнее из которых размещено в канавке U-образного кольца, с возможностью образования волнообразного профиля контакта уплотнителя поршня-разделителя и стенок цилиндра при установке в цилиндр.