Радиальное уплотнение
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик »994838
Ф ,Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.06.8! (21) 3309399/25-08 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (5l ) М. Кл."
Г 16 J 15/32
Гасударственный комитет
СССР (53) УДК 62-762 (088.8) Опубликовано 07.02.83. Бюллетень ¹5
Дата опубликования описания 17.02.83 ло делам изобретений и аткрмтий
C 3=
Г:
Ф (72) Авторы изобретен ия
В. А. Борисов и Ф. В. Паровай
1, lt
Куйбышевский ордена Трудового Красного Зн 4ени авиационный институт им. акад. С. И. КороЛева (71) Заявитель (54) РАДИАЛЬНОЕ УГ1ЛОТНЕНИЕ
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для уплотнений пар поршень-цилиндр, работающих в агрессивных и криогенных средах.
Известны конструкции уплотнений, содержащие кольцо из антифрикционного материала и упругий элемент из эластомера 11).
В таких уплотнениях упругий элемент работает в непосредственном контакте с рабочей средой. Поэтому они не могут работать в агрессивных средах. Кроме того, в условиях криогенных сред эластомеры теряют свои упругие свойства.
Известно также уплотнение подвижного соединения, имеющее оболочку из антифрикционного материала и ряд упругих элементов, установленных внутри оболочки (2).
Недостатком известного уплотнения является наличие резких нарастаний и спадов контактного давления в уплотнении, что приводит к разрушению жидкостного слоя в зоне контакта при движении поршня, а следовательно, к увеличению трения и износа рабочих поверхностей или к увеличению утечек уплотняемой среды.
Известно, что минимальную утечку рабочей среды через уплотнение пары возвратно-поступательного движения при жидкостном режиме трения достигают обеспечением теоретически необходимого эпюра распределения контактного давления. Этот эпюр имеет участок резкого нарастания контактного давления со стороны рабочего давления среды до необходимой величины и плавный спад. При равных скоростях прямого и обратного ходов поршня участок нарастания контактного давления со стороны рабочего
„, давления среды должен быть на эпюре более крутым, чем участок убывания.
Целью изобретения является обеспечение высокой герметичности уплотнения, снижение трения и износа рабочих поверхностей.
Указанная цель достигается тем, что в радиальном уплотнении упругие элементы выполнены с разной жесткостью и расположены так, что первый упругий элемент со стороны рабочего давления создает в зоне контакта давление, равное давлению уплотняемой среды, второй — максимальное контактное давление, при котором сохраняется гидродинамический режим работы уплотнения, а последующие — постепенно снижающие контактное давление до нуля.
994838
Формула изобретения
Составитель A. Ополченцев
Техрсд И. Верес Корректор А. Дзятко
Тираж 923 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1! 3035, Москва, XC — 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Каждый из упругих элементов создает приблизительно прямоугольный эпюр рас рсдел IIHH контактного давления, однако все части действуют на общую оболочку, которы» передает давление в зону контакты.
Влияние оболочки, а также взаимное влияние упругих элементов друг ца друга приводит и тому, что ступенчатый эпюр KDIITHKI ного дывлепия сглаживается и принимает
ВИД II I IÂHOé ЛИНИИ.
Упругие элементы располагают таким образом, гго первый упругий элемент со стоDoII I>l рыоочсй среды создает контактное
I давление, равное давлению среды, второи— максимальное контактное давление, при котором сохраняется гидродинамический режим работы уплотнения при движениях поршня, последующие упругие равномерно сводят контактное давление к нулю. Эпюр контактного давления такого уплотнения имеет вид, близкий к теоретически необходимому.
Прп необходимости уменьшения габаригов уплгггнения указанный эпюр с меньшей степенью точности можно получить при трех и дыже двух упругих элементах.
HH чертеже изображено радиальное уплотнение.
Радиальное уплотнение состоит из оболочки 1 и упругих элементов 2, размещено в канавке поршня 3 и перемещается вместе с ним относительно цилиндра 4. Усилие, создаваемое упругими элементами, прижимыет
IIoBPpõí0cTü оболочки к цилиндру и обеспс чивает работоспособность уплотнения как !
IpH движениях поршня, так и в неподвижном состоянии. Давление в зоне контакта изменяется по ширине контакта в соответствии с необходимым эпюром.
Упругие элементы для уплотнения можно изготовить из спрессованных проволочных спиралей.
Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении долговечности уплотнения за счет снижения износа и трения в результате обеспечения жидкостного трения в уплотнении.
iÎ
Радиальное уплотнение, содержащее обо15 лочку с антифрикционными свойствами и ряд упругих элементов, размещенных внутри оболочки, отличающееся тем, что, с целью снижейия утечки, упругие элементы выполнены с разной жесткостью и расположены так, что первый упругий элемент со стороны рабочего давления создает в зоне контакта давление, равное давлению уплотняемой среды, второй — максимальное контактное давление, при котором сохраняется гидродинамический режим работы уплотнения, а последующие — постепенно снижающие контак25 тное давление до нуля.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ! . 11атент США № 3663024, кл. 277 — 165, 1972. зо 2. Авторское свидетельство СССР № 249129, кл. F 16 J 15/32, 1970.
