Щелевое уплотнение

 

1. ЩЕЛЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее уплотняемые поверхности, уплотнительный элемент в виде пьезокерамического кольца с радиальной поляризагщей , уплотняемую среду, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения требований к качеству уплотняемых поверхностей, уплотнение снабжено кольцеобразным концентратором. колебаний, который установлен на одной из уплотняемых поверхностей без зазора относительно другой уплотняемой поверхности с возможностью радиального перемещения, причем концентратор вьтолнеи П-образного сечения с толщиной .боковых сторон, уменьшающейся ntf направлению к уплотняемой поверхности , а пьезокерамическое кольцо установлено концентрично концентратору , одной цилиндрической стороной контактируя с последним, а другая цилиндрическая сторона расположена со ;тороны уплотняемой поверх - ш ности. 2. Уплотнение по п. 1, отлиСЯ чающееся тем, что, с целью повышения герметичности, полость между внутренней поверхностью концентратора и уплотняемой поверхностью заполнена жидкостью, вязкость которой вьше вязкости уплотняемой среды. ч Од N) ||

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ I 176124 Д (5!)4 F 16 J 15/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

) 43

ОПИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц:;:::-, И

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

F - 4в

U7 фиГ. 1 (21) 3687608/25-08 (22) 28.11.83 (46) 30.08.85. Бюл. У 32 (72) А.Ф.Луговской, А.В.Узунов и А.Ф.Домрачев (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Вели-. кой Октябрьской социалистической ре- . волюции (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 415436, кл F !6 J 15/453, 1972. (54)(57) 1. ЩЕЛЕВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее уплотняемые поверхности, уплотнительный элемент в виде пьезокерамического кольца с радиальной поляризацией, уплотняемую среду, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения требований к качеству уплотняемых поверхностей, уплотнение снабжено кольцеобразным концентратором колебаний, который установлен на одной из уплотняемых поверхностей без зазора относительно другой уплотняемой поверхности с возможностью радиального перемещения, причем концентратор выполнен П-образного сечения с толщиной .боковых сторон, уменьшающейся по" направлению к уплотняемой поверхности, а пьезокерамическое кольцо установлено концентрично концентратору, одной цилиндрической стороной контактируя с последним, а другая цилиндрическая сторона расположена со Чтороны уплотняемой поверхности.

2. Уплотнение по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения герметичности, полость между внутренней поверхностью концентратора и уплотняемой поверхностью за нолнена жидкостью, вязкость которой выше вязкости уплотняемой среды.

1 117

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано при уплотнении подвижных соединений гидравлических и пневматических устройств.

5 . Цель изобретения — повышение экономичности путем снижения требований к качеству уплотняемой поверхности.

На фиг. 1 показана схема гидроцилиндра с щелевыми уплотнениями; на фиг. 2 — схема деформации концентратора колебаний и пьезокерамического кольца.

Уплотнение состоит из уплотняемых от перетечек рабочей жидкости 1 кор- 15 пуса 2 гидроцилиндра, штока 3 и поршня 4.

В расточках 5 и 6 поршня 4 и корпуса 2 без зазора относительно уплотняемых поверхностей корпуса 2 и штока 3 с возможностью радиальной деформации установлены кольцеобразные концентраторы колебаний 7 и 8, выполненные П-образного профиля с уменьшающимися по направлению к уплотняемой поверхности боковыми сторонами 9 и 10, 1(онцентраторы 7 и 8 изготовлены из материала с высоким модулем упругости, например титана или стали.

Внутри концентратора 7 и 8 без зазора установлены пьезокерамические

30 кольца 11 и 12 с радиальной поляризацией.

Полости 13 и 14, образованные внутренними поверхностями концентраторов 7 и 8, заполнены жидкостью, вязкость которой выше вязкости уплотияемой жидкости 1.

При возбуждении в пьезокерамических кольцах 11 и 12 высокочастотных колебаний спомощью переменного элект- 40 рического поля в результате обратного пьезоэффекта происходит деформация пьезокерамических колец с частотой пе-. ременного роля в радиальном направлении.Деформацйя колец 11 и 12 приво-t 45 дпт к радиальной деформации кольце6124 г образных концентраторов 7 и 8, Благодаря переменной толщине боковых сторон концентраторов 7 и 8 происходит увеличение амплитуды колебаний в мес" тах контакта концентраторов 7 и 8 с уплотняемыми поверхностями корпуса 2 и штока 3. Деформирующиеся концентраторы периодически раскрывают уплотня« емый щелевой зазор. В эти моменты поршень 4 со штоком 3 становится свободно плавающим. Поскольку щелевые зазоры раскрываются с высокой частотой, то и моменты защемления поршня

4 и штока 3 кратковременны, и пор- шень 4 со штоком 3 будут перемещаться с малыми силами трения. Частоту колебаний концентраторов 7 и 8 выбирают выше собственной частоты колебаний уплотняемой рабочей жидкости.

Поэтому рабочая жидкость 1 не будет чувствовать колебаний концентраторов 7 и 8 и не будет успевать вытекать в периодически открывающиеся щелевые зазоры. Поскольку полости 13 и

14 концентраторов 7 и 8 заполнены вязкой жидкостью, собственная частота колебаний которой значительно ниже частоты колебаний пьезокерамических колец 11 и 12 и концентраторов 7 и 8, то указанная жидкость не будет чувствовать их деформации, а увеличение длины пьезокерамических колец 11 и 12 приведет к сжатию жидкости во внутренних полостях концентраторов. Вязкость этой жидкости выбирают такой, чтобы она не могла вытекать из-за возможных погрешностей выполнения беззазорного соединения концентраторов 7 или

8 с уплотняемой поверхностью корпуса

2 или штока 3.

В результате вытекания рабочей жидкости 1 будет препятствовать щелевое уплотнение, воспринимаемое рабочей жидкостью 1 как отсутствие зазора, и полость высокого давления, что и обеспечивает надежное уплотнение.

1176124

Составитель А.Бельцова

Техред Ж.Кастелевич Корректор И.Эрдейи

Редактор М.Дылын,Филиал:ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 5328/38 Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откритий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,