Уплотнение плунжера

 

1. УПЛОТНЕНИЕ ПЛУНЖЕРА, содержащее контактирующие между со-[ Вой опорное кольцо, уплотнительное кольцо относительно высокой жесткости с охватывающим его кольцевым элементом, кольцо Г-образного сечения относительно низкой жесткости, подхсимаемое упругим кольцом, и фиксирующий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы в режиме сухого трения в широком диапазоне давления, кольцевой элемент, охватывает уплотнительное кольцо, выполнен "ИЗ пластичного материала, опорное кольцо выполнено в виде пакета коаксиальных тонкостенных втулок,а фиксирующий элемент выполнен в виде втулки из полимерного материала, причем уплотнительное кольцо выполнено по крайней мере из двух элементов разной жесткости.i\/ff^гHBBi

GGK)3 .Ы

СООИАЛИСТИЧЕО-! Х)(РЕСПУБЛИН

79928 А (!9) (Н) З(50 F 16,т 15 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

r„g ° .! .1).

;.; ) ) 1

5 b

Фие.! (21) 3489695/25-08 (22) 07.09.82 (46) 15.03.84. Вюл. )) 10 (72) A.Ñ.Çâåðåâ, Г.A.Êóýíåöoâ, A.À.Èåùåðÿêîâ и В.И.Пинаков (71) Специальное конструкторское бюро гидроимпульсной техники

СО АН СССР (53) 62-762(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 885662, F 16 Z 15/20, 1980.

2. Патент Великобритании

9 1467605, кл. F 2 В, 1977 (прототип), (54)(57) 1. УПЛОТНЕНИЕ ПЛУНЖЕРА, содержащее контактирующие между со- бой опорное кольцо, уплотнительное кольцо относительно высокой жесткости с охватывающим его кольцевым элементом, кольцо Г -образного сечения относительно низкой жесткости, поджимаемое упругим кольцом, и фиксирующий элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы в режиме сухого трения в широком диапазоне давления, кольцевой элемент, охватывает уплотнительное кольцо, выполнен из пластичного материала, опорное кольцо выполнено в виде пакета коаксиальных тонкостенных втулок,а фиксирующий элемент выполнен в виде втулки из полимерного материала, причем уплотнительнсе кольцо выполнено по крайней мере из двух элементов разной жесткости.

1079928

2. Уплотнение по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что коаксиаль1 ные тонкостенные втулки опорного кольца установлены с зазорами, в которых установлены вставки из материала с более низким модулем упругости, а между кольцом Г-образного сечения и поджимающим его

Изобретение относится К уплотнительной технике и может быть использовано в гидро- и пневмосистемах различных аппаратов, работающих в условиях больших давлений и повы- 5 шенных температур.

Известно уплотнительное устройство, содержащее резиновое уплотнительное кольцо и защитную шайбу, выполненную в виде соединенных 10 друг с другом чередующихся слоев полиамидной и фторопластовой пленок I 1).

Недостатком известного устройства является его низкая работоспособность в режИме сухоГо трЕНиЯ при высоких давлении и температуре, поскольку фторопласт имеет высокую текучесть под нагрузкой, а полиамидный материал — высокий коэффициент трения.

Известно также уплотнение, содержащее контактирующие между собой опорное кольцо, уплотнительное кольцо относительно высокой жесткости с охватывающим его металлическим кольцевым элементом, кольцо Г -образного сечения относительно низкой жесткос". ти, поджимаемое упругим кольцом, и металлический фиксирующий элемент 21.

Однако это уплотнение характеризуется недостаточной надежностью работы в условиях трения, поскольку опорное кольцо из-эа высокой жесткости должно быть установлено относи- 35 тельно плунжера с зазором, большим возможной деформации последнего, и поэтому не обеспечивает защиты уплот. нительного кольца от эрозии и экструзии наибольшего износа, при этом 40 кольцо Г-образного сечения подвержено интенсивному износу, поскольку отсутствует поддержка его со стороны уплотнительного кольца при некотором его износе. Кроме того, вследствие ступенчатого включения в работу колец из-эа их разной жесткости мягкий уплотнитель работает до достаточно высокого давления не в оптимальном режиме, что также влечет большой его износ.

50 упругим кольцом установлен стабилизирующий кольцевой элемент, образующий с

Фиксирующим элементом, упругим кольцом и плунжером кольцевую полость, при этом на торце фиксирующего элемента выполнен ус, направленный в сторону этой полости и прилегающий к плунжеру.

Цель изобретения — повышение надежности работы в режиме сухого трения в широком диапазоне давлений.

Ноставленная цель достигается тем, что в уплотнении плунжера, содержащем контактирующие между собой опорное кольцо, уплотнительное кольцо относительно высокой жесткости с охватывающи 1 его кольцевым элементом„ кольцо Г-образного сечения относительно низкой жесткости, поджимаемое упругим кольцом, и фиксирующий элемент, кольцевой элемент, охватывающий уплотнительное кольцо, выполнен из пластичного материала, опорное кольцо выполнено в виде пакета коаксиальных тонкостенных втулок, а фиксирующий элемент выполнен в виде втулки из полимерного материала, причем уплотнительное кольцо выполнено по крайней мере иэ двух элементов разной жесткости.

Кроме того, коаксиальные тонкостенные втулки могут быть установлены с зазорами, при этом в зазорах установлены вставки из материала с более низким модулем упругости, а между кольцом Г-образного сечения и поджимающим его упругим кольцом установлен стабилизирующий кольцевой элемент, образующий с фиксирующим элементом, упругим кольцом и плунжером кольцевую полость, причем на торце фиксирующего элемента выполнен ус направленный в сторону этой полости и прилегающий к плунжеру.

На фиг. 1 изображено уплотнение, на фиг. 2 — вариант его выполнения.

Уплотнение плунжеоа 1 содержит размещенные в расточке корпуса 2 опорное кольцо 3, Выполненное в виде пакета коаксиальных тонкостенных втулок, закрепленных гайкой

4, уплотнительное кольцо относительно высокой жесткости, состоящее иэ двух элементов 5 и 6 разной жесткости, охваченных пластичным, например

1 торопластовым, кольцом 7, кольцо

-образного сечения относительно низкой жесткости 8, поджимаемое резиновым кольцом 9, и фиксирующий элемент из полимерного материала 10.

1079928

25 уО

Г f3

Составитель Г. Шуренко

Редактор К. Волощук Техред Т.Фанта Корректор A. Тяско

Заказ 1307/38 Подписное

ВНИИПИ- Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб, ц, 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

В варианте выполнения уплотнения (фиг. 2) коаксиальные втулки опорного кольца установлены с зазорами, в которых установлены вставки 11 из материала с более низким модулем упругости, между кольцом Г -образного сечения и упругим кольцом установлен стабилизирующий кольцевой элемент 12, образующий с фиксирующим элементом, упругим кольцом и плунжером кольцевую полость 13, при этом на торце 10 фиксирующего элемента выполнен ус 14, направленный в сторону этой полости и прилегающий к плун>керу.

Уплотнение работает следующим образом. 15

При повышении давления в уплотняемой полости начинает работать в контактном режиме кольцо относительно низкой жесткости 8, поджимаемое к плунжеру упругим кольцом 9, при этом кольцо 6 будет выполнять роль защитного кольца. По мере роста давления вступает в работу более жесткое кольцо 6, а затем наиболее жесткое кольцо 5, таким образом наличие в уплотнении нескольких колец разной жесткости обуславливает их плавное последовательное включение в работу по мере роста давления. Кольцо 7 из пластичного мате30 риала под действием давления уплотняет кольца 5 и 6 при их износе.

Опорное кольцо 3 из тонкостенных втулок, установленное с минимальным зазором относительно плунжера, предохраняет кольца 5 и б от эрозии и экструзии в самой опасной зоне на границе с областью низкого давления, а газовая прослойка в этом зазоре повышает ресурс работы уплотнения. Стабилизирующее металлическое кольцо 12 обеспечивает равномерное прилегание кольца 8 к плунжеру, а ус, выполненный на торце фиксирующего элемента 10, препятствует выносу продуктов износа, причем продукты износа твердого полимера, задержанные в полости 13, внедряются в более мягкий материал уплотнительных ко» . лец, в результате чего образуется композиция с износостойким самосмазывающимся слоем. Вставки 11 между тонкостенными втулками опорного кольца уменьшают его радиальную жесткость, что обеспечивает лучшее слежение за деформацией плунжера.

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает надежное. уплотнение плунжера в условиях сухого трения в широком диапазоне давления.