Манжетное уплотнение



Манжетное уплотнение
Манжетное уплотнение
Манжетное уплотнение
Манжетное уплотнение

 


Владельцы патента RU 2538197:

Закрытое акционерное общество "УНИХИМТЕК" (ЗАО "УНИХИМТЕК") (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к узлам уплотнения механизмов для герметизации кольцевого зазора между корпусом и штоком в процессе эксплуатации при высоких рабочих температурах (выше 200°C). Манжетное уплотнение содержит втулку с Г-образным поперечным сечением, которая выполнена из двух соосно расположенных частей. Каждая из указанных частей втулки сформирована посредством спиральной навивки полосы из фольги, содержащей слой терморасширенного графита с равномерно распределенным по его ширине по меньшей мере одним расправленным углеродным жгутом. При этом первая часть втулки выполнена с наружной поверхностью, содержащей цилиндрический и конический участки, вторая часть втулки, расположенная с внешней стороны цилиндрического участка первой части втулки, выполнена цилиндрической, и указанные первая и вторая части втулки скреплены по торцу, общему для ее первой и второй частей, защитной шайбой с отбортовкой по внутреннему диаметру и подпрессованы в осевом направлении. Такое выполнение манжетного уплотнения позволит повысить герметичность подвижных соединений в условиях эксплуатации при высоких рабочих температурах (выше 200°C). 4 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к узлам уплотнения механизмов, может быть использовано в различных отраслях машиностроения для герметизации кольцевого зазора между корпусом и штоком (плунжером, поршнем) в гидравлических, пневматических и других устройствах, работающих в условиях возвратно-поступательного движения в процессе эксплуатации при высоких рабочих температурах (выше 200°C).

Известно манжетное уплотнение, выполненное в виде втулки с Г-образным поперечным сечением (RU 2191307 C1, F16J 15/32, 2002), которое предназначено для герметизации кольцевого зазора в подвижных соединениях с возвратно-поступательным движением. Недостатком конструкции указанного манжетного уплотнения является то, что оно выполнено из пластичного материала, например фторопласта, теряющего прочность при повышении температуры, что приводит к сравнительно небольшому ресурсу, особенно при высоком давлении, ввиду относительной мягкости, снижения прочности при повышении температуры и текучести материала. Конструкция не предусматривает режим работы с высокой температурой и давлением.

Задачей изобретения является обеспечение герметичности подвижных соединений в условиях эксплуатации при высоких рабочих температурах (выше 200°C), надежности, износостойкости, а также увеличение срока службы манжетного уплотнения.

Технический результат достигается тем, что в манжетном уплотнении, содержащем втулку с Г-образным поперечным сечением, указанная втулка выполнена из двух соосно расположенных частей, каждая из которых сформирована посредством спиральной навивки полосы из фольги, содержащей слой терморасширенного графита с равномерно распределенным по его ширине по меньшей мере одним расправленным углеродным жгутом, при этом первая часть втулки выполнена с наружной поверхностью, содержащей цилиндрический и конический участки, вторая часть втулки, расположенная с внешней стороны цилиндрического участка первой части втулки, выполнена цилиндрической, указанная втулка скреплена по торцу, общему для ее первой и второй частей, защитной шайбой с отбортовкой по внутреннему диаметру и подпрессована в осевом направлении.

Преимущества выполнения манжетных уплотнений из терморасширенного графита (ТРГ) заключаются в том, что теплопроводность ТРГ 100-150 Вт/м·К значительно выше теплопроводности политетрафторэтилена, которая не превышает 2,4 Вт/м·К, что обеспечивает эффективный отвод тепла из зоны трения и позволяет эксплуатировать силовые цилиндры без перегрева в широком диапазоне температур (до 650°C на воздухе, до 3000°C - в инертной атмосфере). ТРГ обладает низким коэффициентом трения по стали: <0,12 по сухой поверхности и <0,03 при наличии жидкостной пленки. Это свойство практически исключает износ манжетных уплотнений и увеличивает ресурс деталей. При этом ТРГ обладает низкой коррозийной активностью. Манжетные уплотнения из ТРГ практически непроницаемы для жидкостей и газов и являются универсальными, так как обладают высокой химической стойкостью практически ко всем средам за исключением сильных окислителей. Чтобы в процессе эксплуатации манжетных уплотнений при больших давлениях рабочей среды избежать «вымывания» эластичного материала манжетного уплотнения - терморасширенного графита, манжетное уплотнение формируют из фольги, содержащей слой терморасширенного графита с равномерно распределенным по его ширине по меньшей мере одним расправленным углеродным жгутом, посредством ее спиральной навивки с последующей подпрессовкой в осевом направлении.

Чтобы получить из описанной выше армированной графитовой фольги манжетное уплотнение с Г-образным поперечным сечением, втулку выполняют из двух соосно расположенных частей - сначала формируют первую часть втулки с наружной поверхностью, содержащей цилиндрический и конический участки, посредством спиральной навивки полосы переменной (увеличивающейся) ширины из указанной выше армированной графитовой фольги, после чего с внешней стороны цилиндрического участка первой части втулки формируют вторую цилиндрическую часть втулки посредством спиральной навивки полосы постоянной ширины из указанной выше армированной графитовой фольги. Затем на торец втулки, общий для ее первой и второй частей, накладывают защитную шайбу, отбортованную по внутреннему диаметру, и подпрессовывают в осевом направлении: защитная шайба впрессовывается в торец втулки, скрепляя указанные первую и вторую части втулки, при этом осуществляется подпрессовка первой и второй частей втулки в осевом направлении, в результате чего слои спирально навитых полос армированной графитовой фольги сжимаются, а равномерно распределенные по ширине фольги волокна по меньшей мере одного расправленного углеродного жгута образуют гофры в направлении оси втулки, препятствующие «вымыванию» терморасширенного графита.

Вышеизложенные особенности и преимущества изобретения будут понятны из последующего описания предпочтительного примера осуществления манжетного уплотнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых для представления одинаковых элементов используются одинаковые позиции.

На фиг.1 изображено манжетное уплотнение, содержащее втулку, выполненную из двух соосно расположенных частей, скрепленных по торцу защитной шайбой с отбортовкой, в соответствии с настоящим изобретением;

На фиг.2 изображена втулка манжетного уплотнения, в соответствии с настоящим изобретением;

На фиг.3 изображен выносной элемент А фиг.1, отображающий в увеличенном масштабе чередующиеся слои терморасширенного графита и армирующего расправленного углеродного жгута, образующего гофры после подпрессовки в осевом направлении;

На фиг.4 - схема манжетного уплотнения, размещенного в силовом цилиндре, в соответствии с настоящим изобретением.

Манжетное уплотнение содержит втулку 1 с Г-образным поперечным сечением, выполненную из двух соосно расположенных частей 2 и 3, которые скреплены по торцу 4 защитной шайбой 5 с отбортовкой 6 по внутреннему диаметру.

Для выполнения каждой из частей 2 и 3 втулки 1 манжетного уплотнения использована армированная графитовая фольга, содержащая слой 7 терморасширенного графита и армирующие элементы 8, выполненные в виде по меньшей мере одного расправленного (так называемого площеного) углеродного жгута, волокна которого равномерно распределены по ширине слоя 7 терморасширенного графита. Расправленный (площеный) углеродный жгут - жгут из непрерывных углеродных волокон, которые расправлены до плоского состояния и расположены в плоскости, по существу, параллельно друг другу. При этом расправленные углеродные жгуты могут быть ориентированы как вдоль фольги, так и поперек, а также в любом заданном направлении. Армирующие элементы 8 в виде по меньшей мере одного расправленного углеродного жгута придают армированной графитовой фольге дополнительную механическую прочность, стойкость к вибрационным нагрузкам, при этом образуя достаточно тонкий армирующий слой, обеспечивают армированной графитовой фольге гибкость.

Первая часть 2 втулки 1 сформирована посредством спиральной навивки полосы переменной (увеличивающейся) ширины из описанной выше гибкой армированной графитовой фольги с образованием наружной поверхности, содержащей цилиндрический 9 и конический 10 участки. Зауженная часть первой части 2 втулки 1, ограниченная коническим участком 10, образует уплотнительный элемент 11 (губку) манжетного уплотнения, внутренний диаметр которого меньше диаметра уплотняемого штока (поршня, плунжера) силового цилиндра.

С внешней стороны цилиндрического участка 9 первой части 2 втулки 1 сформирована вторая часть 3 втулки 1, выполненная цилиндрической посредством спиральной навивки полосы постоянной ширины из армированной графитовой фольги.

Первая 2 и вторая 3 части втулки 1 для их надежного соединения и для повышения механической прочности манжетного уплотнения скреплены по торцу 4 втулки 1, общему для первой 2 и второй 3 частей, посредством защитной шайбы 5 с отбортовкой 6 по внутреннему диаметру. Для этого защитную шайбу 5 накладывают на торец 4 втулки 1, центрируя ее посредством отбортовки во втулке 1, и подпрессовывают в осевом направлении, в результате чего защитная шайба 5 впрессовывается в торец 4 втулки 1, скрепляя указанные первую 2 и вторую 3 части втулки 1, и осуществляется подпрессовка первой 2 и второй 3 частей втулки 1 в осевом направлении, в результате чего слои спирально навитых полос армированной графитовой фольги сжимаются, а равномерно распределенные по ширине фольги волокна по меньшей мере одного расправленного углеродного жгута образуют гофры в направлении оси втулки, препятствующие «вымыванию» терморасширенного графита.

При сборке уплотнительного узла силового цилиндра манжетное уплотнение, выполненное описанным выше образом, монтируют на штоке 12 (плунжере, поршне) силового цилиндра, который вместе с манжетным уплотнением размещают в корпусе 13 силового цилиндра. При этом уплотнительный элемент 11 первой части 2 втулки 1 манжетного уплотнения поджимается к цилиндрической поверхности штока 12 (плунжера, поршня) силового цилиндра, а наружная цилиндрическая поверхность второй части 3 втулки 1 манжетного уплотнения поджимается к внутренней поверхности корпуса 13 силового цилиндра, тем самым обеспечивая герметичность кольцевого зазора между корпусом и штоком (плунжером, поршнем).

Таким образом, описанное выше манжетное уплотнение за счет выполнения описанным выше образом, обеспечивает герметичность кольцевого зазора в подвижных соединениях с возвратно-поступательным движением в гидравлических, пневматических и других устройствах, работающих в условиях возвратно-поступательного движения в процессе эксплуатации в широком температурном диапазоне применения (до 650°C на воздухе, до 3000°C - в инертной атмосфере), обеспечивает надежность уплотнения при значительных колебаниях температуры и давления в уплотняемом узле.

При этом описанное выше манжетное уплотнение, содержащее втулку с Г-образным поперечным сечением, за счет выполнения указанной втулки из двух соосно расположенных частей, каждая из которых сформирована посредством спиральной навивки полосы из фольги, содержащей слой терморасширенного графита с равномерно распределенным по его ширине по меньшей мере одним расправленным углеродным жгутом, где первая часть втулки выполнена с наружной поверхностью, содержащей цилиндрический и конический участки, вторая часть втулки, расположенная с внешней стороны цилиндрического участка первой части втулки, выполнена цилиндрической, и указанная втулка скреплена по торцу, общему для ее первой и второй частей, защитной шайбой с отбортовкой по внутреннему диаметру и подпрессована в осевом направлении, имеет широкий температурный диапазон применения (до 650°C на воздухе, до 3000°C - в инертной атмосфере), а также благодаря стойкости к «вымыванию» ТРГ, армированного расправленным углеродным жгутом, позволяет повысить герметичность подвижных соединений в условиях эксплуатации при высоких рабочих температурах (выше 200°C), надежность, износостойкость и эрозионную стойкость, а также увеличить срок службы манжетного уплотнения.

Описанные выше примеры осуществления следует во всех аспектах рассматривать лишь как иллюстративные и не обуславливающие никаких ограничений. Следовательно, могут быть использованы другие примеры осуществления настоящего изобретения и примеры внедрения, которые не выходят за пределы описанных здесь существенных признаков.

Манжетное уплотнение, содержащее втулку с Г-образным поперечным сечением, выполненную из двух соосно расположенных частей, каждая из которых сформирована посредством спиральной навивки полосы из фольги, содержащей слой терморасширенного графита с равномерно распределенным по его ширине по меньшей мере одним расправленным углеродным жгутом, при этом первая часть втулки выполнена с наружной поверхностью, содержащей цилиндрический и конический участки, вторая часть втулки, расположенная с внешней стороны цилиндрического участка первой части втулки, выполнена цилиндрической, и указанная втулка скреплена по торцу, общему для ее первой и второй частей, защитной шайбой с отбортовкой по внутреннему диаметру и подпрессована в осевом направлении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосному узлу для подачи топлива, предпочтительно дизельного топлива, в двигатель внутреннего сгорания. Насосный узел содержит корпус (3), плунжерный насос для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, шестеренный насос (2) для подачи топлива в плунжерный насос, приводной вал (4), установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси (5) и приведения в действие как плунжерного насоса, так и насоса (2), и по меньшей мере одно кольцевое уплотнение (7), расположенное между корпусом (3) и валом (4) для герметичного разобщения двух камер (8, 9), по меньшей мере в одну из которых подается топливо.

Изобретение относится к уплотненным подшипникам цапф валов и, более конкретно, к улучшенному устройству уплотнения узла конического роликового подшипника. Узел роликового подшипника содержит внутреннее кольцо (138), наружное кольцо (132), роликовые элементы (42, 44), компенсационное кольцо (160), уплотнение (152), вращающийся элемент (181), неподвижный элемент (147) и маслоотражающий элемент (165).

Манжета предназначена для испытания труб, трубопроводов на прочность и герметичность. Манжета выполнена из упругого эластичного материала в виде стакана с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и с внутренней поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса, большим основанием, направленным к горловине, причем наружная поверхность манжеты, выполнена в виде двух усеченных конусов, совмещенных большими основаниями, при этом их образующие наклонены относительно прямой, проведенной через точку пересечения указанных образующих параллельно центральной оси манжеты, под углом 15÷20°, при этом образующая усеченного конуса, направленного в сторону горловины стакана, по длине выбрана большей, чем длина образующей усеченного конуса, направленного к днищу.

Группа изобретений относится к уплотнительной технике. Способ изготовления щеточного уплотнительного узла включает изгибание первого пластинчатого элемента с образованием спиралевидной формы, изгибание второго пластинчатого элемента с образованием спиралевидной формы, прикрепление первого пластинчатого элемента к барабану, наматывание проволочного материала вокруг барабана и первого пластинчатого элемента, прикрепление второго пластинчатого элемента к барабану, прикрепление второго пластинчатого элемента и первого пластинчатого элемента к проволоке и отрезание проволоки для ограничения длины щетинок.

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к регулирующим клапанам, управляющим потоком текучей среды, и более конкретно, к регулирующим клапанам, включающим затвор клапана, расположенный внутри клетки клапана с возможностью перемещения.

Изобретение относится к уплотнению подшипника типа сальникового уплотнения, которое уплотняет подшипниковый узел автомобильных колес и имеет магнитный датчик положения для определения количества оборотов такого элемента вращающейся стороны, как колесо.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подшипниковых опор машин и механизмов. .

Изобретение относится к уплотнительной технике. .

Изобретение относится к области изготовления уплотнений, может быть использовано для производства многослойных уплотнений из эластомерных материалов методом литья. Изобретение позволяет обеспечить высокие уплотнительные свойства и возможность позиционирования уплотнения на вращающемся валу. В способе изготовления многослойных уплотнений вращающихся валов из эластомерных материалов, включающем заливку эластомерных материалов в литьевую форму, осуществляемую в два этапа, с последующим термостатированием, сначала в базовую часть литьевой формы заливают эластомерный материал мягкой структуры для формирования первого слоя уплотнения с мягкой рабочей кромкой, а в дополнительную часть, состоящую из двух колец, заливают эластомерный материал твердой структуры для формирования второго слоя уплотнения с твердой рабочей кромкой, причем заливку эластомерного материала твердой структуры производят до наступления окончательной полимеризации эластомерного материала мягкой структуры, что позволит обеспечить наилучшую диффузионную адгезию между слоями уплотнения. 2 ил.

Изобретение относится к уплотнительной технике. Уплотнительный узел подвижного соединения содержит по меньшей мере одну пару манжетных уплотнений с соответствующими проставками, каждое из которых выполнено в виде цилиндрической втулки с продольно выступающей уплотнительной губкой и сформировано посредством спиральной навивки полосы из фольги, содержащей слой терморасширенного графита с равномерно распределенным по его ширине расправленным углеродным жгутом, с последующей подпрессовкой в осевом направлении. Манжетные уплотнения каждой пары установлены на подвижном элементе и прилегают одно к другому большими торцами, а их уплотнительные губки направлены в противоположные стороны. Каждая из проставок выполнена в виде втулки, высота которой больше высоты уплотнительной губки соответствующего манжетного уплотнения, и установлена в углублении соответствующего манжетного уплотнения, образованного уплотнительной губкой и прилегающим к ней меньшим торцом соответствующего манжетного уплотнения, при этом указанные манжетные уплотнения с соответствующими проставками размещены в расточке корпуса и поджаты в осевом направлении нажимным элементом в осевом направлении. Изобретение обеспечивает герметичность и надежность подвижных соединений. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к уплотнительной технике. У сальника для уплотнения валов от жидкости с креплением в жестко зафиксированных опорных кольцах предусмотрено, что сальник выполнен с зажимным элементом и установленным посредством проставки изогнутым элементом с рабочей кромкой, в котором посредством упругого элемента обеспечивается давление прижима. Упругий элемент расположен в приемном желобе, выполненном в виде кармана для упругого элемента с зазором для упругого элемента в несжатом состоянии. Над карманом для упругого элемента на выполненной в виде проставки части мембраны расположен носик в качестве стопорного элемента для вставленного упругого элемента. Изобретение повышает надежность уплотнения. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Щеточное уплотнение, проходящее в окружном направлении, расположенное между неподвижным и вращающимся компонентами механизма и в процессе эксплуатации механизма имеющее область повышенного давления на впускной стороне и область пониженного давления на выпускной стороне, содержит щетинки, образующие блок щетинок, нажимную пластину и подкладку для блока щетинок. Блок щетинок расположен на неподвижном компоненте и консольно выступает по направлению к вращающемуся компоненту. Нажимная пластина установлена с выпускной стороны блока щетинок и расположена на неподвижном компоненте. Подкладка для блока щетинок установлена между блоком щетинок и нажимной пластиной и расположена на неподвижном компоненте. Подкладка имеет проходящие в радиальном направлении и отстоящие друг от друга в окружном направлении пазы, выходящие на противоположные стороны указанной подкладки и расположенные на ее внутренней и наружной окружных кромках. Изобретение позволяет упростить изготовление щеточного уплотнения, а также исключить повреждение щетинок в нем. 10 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к кассетному уплотнению для герметизации радиального подшипника. Уплотнение установлено между первой деталью (1) и второй деталью (2) радиального подшипника. Уплотнение имеет два кольца (3, 4), установленные с возможностью перемещения относительно друг друга. Оба кольца (3, 4) имеют одну полую цилиндрическую деталь и одну поперечно направленную деталь, причем в рабочем состоянии полые цилиндрические детали, расположенные в поперечном направлении, и поперечно направленные детали располагаются по одной оси напротив друг друга. Чтобы кассетное уплотнение возможно было расположить внутри детали радиального подшипника, полая цилиндрическая деталь первого кольца (4) имеет больший внешний радиус (Ra2) относительно оси вращения, чем любая другая полая цилиндрическая деталь кассетного уплотнения. Поперечный хвостовик (13) поперечно направленной детали второго кольца (3) с полой цилиндрической деталью первого кольца (4) образует продольное уплотнение зазора, при этом внешний радиус (Ra1) поперечно направленной детали второго кольца (3) устанавливается большим, чем внутренний радиус (Ri) полой цилиндрической детали первого кольца (4), и внешний радиус (Ra1) поперечно направленной детали второго кольца (3) устанавливается меньшим, чем внешний радиус (Ra2) полой цилиндрической детали первого кольца (4). Первое кольцо (4) имеет эластичную деталь (5) с поперечной рабочей кромкой (7) уплотнения, плотно прилегающей к полой цилиндрической детали второго кольца (3). Технический результат: повышение эффективности герметизации и, одновременно, обеспечение простого монтажа кассетных уплотнений. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к уплотнительной прокладке. Уплотнительная прокладка выполнена с возможностью установки в сверлении или в подобном отверстии корпуса и образована, с одной стороны, несущим кольцом с осевым фланцем, и радиальным фланцем, связанным с осевым фланцем и, с другой стороны, уплотнительной шайбой, которая расположена или установлена на несущем кольце, и окружает осевой фланец по внешнему периметру, и закрывает сторону радиального фланца, противоположную осевому фланцу. Также предусмотрена уплотнительная губка, сформированная из уплотнительной шайбы для наложения на элемент герметизируемой машины. Часть уплотнительной шайбы, покрывающая осевой фланец, выполнена с возможностью наложения на внутреннюю стенку сверления или подобного отверстия для обеспечения герметичности между кольцом и его гнездом. Уплотнительная шайба расположена со свободной стороны осевого фланца и формирует выступающую часть. Выступающая часть шайбы изогнута радиально внутрь в направлении средней оси и размещена с возможность упрощения монтажа прокладки в ее гнезде. 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к главным тормозным цилиндрам. Главный тормозной цилиндр содержит основной корпус цилиндра, поршень и уплотнительный элемент, установленный в круговой канавке. Кольцевая стенка круговой канавки, расположенная ближе к донной части основного корпуса цилиндра, имеет внешний участок стенки, участок ступенчатой поверхности и внутренний участок стенки. Внутренний участок стенки имеет участок плоской поверхности, параллельный радиальному направлению основного корпуса цилиндра и образованный дальше внутрь в радиальном направлении основного корпуса цилиндра, чем участок ступенчатой поверхности. Внутренний участок стенки образован так, что центральный борт примыкает к внутреннему участку стенки прежде, чем к внешнему участку стенки, когда уплотнительный элемент перемещается в направлении донной части основного корпуса цилиндра. Достигается предотвращение процесса увеличения неработоспособных тактов. 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к уплотнительной системе для уплотнения подшипника качения, в частности подшипника колеса, между первым (30, 32) и вторым элементом (31). Оба элемента подшипника (30, 31, 32) выполнены с возможностью вращения относительно друг друга и образуют как осевое промежуточное пространство (61), так и радиальное промежуточное пространство (60) по отношению к общей оси вращения. Уплотнительная система включает установочный элемент (14, 24) с имеющей форму полого цилиндра крепежной деталью (37, 40) для крепления элемента (14, 24) на втором элементе (31) и кольцеобразную деталь (41, 43) для позиционирования элемента (14, 24) на втором элементе (31), закрепляемое на первом элементе (30, 32) подшипника несущее приспособление (39, 45) с эластичным элементом (13, 23), образующим первую осевую уплотнительную кромку (17, 29) и/или радиальную уплотнительную кромку (19, 36). Элемент (14, 24) предусмотрен для образования с простирающимся радиально элементом второго элемента (31) первой улавливающей канавки (12, 22). Концевая деталь (34, 44) элемента (14, 24) отчасти ограничивает отверстие (50, 51), выходящее в первую улавливающую канавку (12, 22). Отверстие (51) частично ограничено продолжением (26) эластичного элемента (23). Технический результат: повышение срока службы и эффективности уплотнения уплотнительной системы, базирующейся на уплотнительных кромках, без потери известных свойств существующих уплотнительных систем. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх