Уплотнительное устройство

 

Изобретение относится к области уплотнительной техники и предназначено для герметизации подвижных соединений и позволяет повысить герметичность и ресурс устройства. Устройство содержит пакет уплотнительных элементов 1, установленных в подвижной втулке 3 и контактирующих с нажимным элементом 6. На наружной цилиндрической поверхности 7 установлен кольцевой клиновой упор 8, образующий вместе с силовой пружиной 9 обгонный механизм, установленный в конусообразной канавке 11. Дополнительное уплотнение 12 контактирует с цилиндрической поверхностью. Наличие обгонного механизма обеспечивает автоматическую компенсацию износа материала пакета за счет давления уплотняемой среды и отсутствия обратного хода подвижной втулки с пакетом благодаря наличию сил трения между внутренней поверхностью корпуса 4, цилиндрической поверхностью и клиновым упором . 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 16 J 15 54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1f

78 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4191801/23-08 (22) 09.02.87 (46) 07.08.88. Бюл. № 29 (71) Государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт угольного машиностроения «Гипроуглемаш» (72) С. И. Мустафаев, В. Б. Овандер, В. В. Старичнев и А. В. Копылов (53) 62.762 (088.8) (56) Башта Т. М. Гидравлические приводы летательных аппаратов. — М.: Машиностроение, 1967, с. 426-427. (54) УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области уплотнительной техники и предназначено для герметизации подвижных соединений и позволяет повысить герметичность и ресурс устройства. Устройство содержит пакет

SU» 1414997 А1 уплотнительных элементов 1, установленных в подвижной втулке 3 и контактирующих с нажимным элементом 6. На наружной цилиндрической поверхности 7 установлен кольцевой клиновой упор 8, образующий вместе с силовой пружиной 9 обгонный механизм, установленный в конусообразной канавке 11. Дополнительное уплотнение 12 контактирует с цилиндрической поверхностью. Наличие обгонного механизма обеспечивает автоматическую компенсацию износа материала пакета за счет давления уплотняемой среды и отсутствия обратного хода подвижной втулки с пакетом благодаря наличию сил трения между внутренней поверхностью корпуса 4, цилиндрической поверхностью и клиновым упором. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

14

Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для герметизации подвижных соединений.

Цель изобретения — повышение герметичности и ресурса уплотнения за счет повышения эффективности механизма подтяжки уплотнительных элементов пакета путем поддержания постоянного усилия на контактных поверхностях уплотнительных элементов в течение всего ресурса.

На фиг. 1 изображено уплотнительное устройство; на фиг. 2 — то же, с дополнительным уплотнением в конусообразной канавке корпуса; на фиг. 3 — то же, с браслетной пружиной и дополнительным уплотнением трапецеидального сечения; на фиг. 4 — то же, с дополнительным уплотнением в клинообразной канавке втулки.

Уплотнительное устройство содержит пакет уплотнительных элементов 1, установленных на валу 2 в подвижной втулке 3 корпуса 4, контактирующей . с внутренней поверхностью 5 втулки 3 и нажимным элементом 6, например, в виде крышки, на наружной цилиндрической поверхности 7 установлен кольцевой клиновой упор 8; образующий вместе с силовой пружиной 9 обгонный механизм. Пружина 9 опирается с одной стороны на торец

10 кольцевого клинового упора 8 и с другой стороны — на нажим ной элемент 6.

В корпусе 4 выполнена взаимоответная конусообразная канавка 11 под клиновой упор 8. Устройство включает также дополнительное уплотнение !2, контактирующее с наружной цилиндрической поверхностью 7 подвижной втулки 3. Дополнительное уплотнение 12 может быть установлено в конусообразной канавке 11 (фиг. 2) между силовой пружиной 9 и нажимным элементом 6. При этом достигаются стабилизация контактного давления и релаксация напряжения на дополнительном уплотнении.

Дополнительное уплотнение 12 может быть выполнено также в виде кольца 13 трапецеидального сечения (фиг. 3), при этом силовая пружина выполнена в виде пружины 14 браслетного типа, опирающейся на торец кольцевого клинового упора 8 и наклонную поверхность 15 кольца 13.

В этом случае кольцо 13 трапецеидального сечения выполняется из антифрикционного материала, например фторопласта. Такое конструктивное исполнение узла обеспечивает уменьшение сил трения между дополнительным уплотнением 12 и наружной поверхностью 7 втулки 3, а также при этом значительно сокращаются габариты узла.

Возможна также установка дополнительного уплотнения 12 в клиновидной канавке

16, выполненной на наружной поверхности 7 подвижной втулки 3 (фиг. 4), наклонная поверхность 17 клиновидной канав14997

2 ки 16 расположена со стороны нажимного элемента 6. При таком исполнении обеспечивается упрощение монтажа и демонтажа уплотнения 12. При подаче рабочего давления уплотнение задавливается в клинообразную канавку 16, обеспечивая повышенную герметичность, и «выжимается» в исходное положение после снятия давления.

Выбором материала кольцевого клинового упора 8, его углом и усилием пружины 9 достигается равенство усилия торможения подвижной втулки 3 с пакетом уплотнительных элементов 1 и усилия на контакте для обеспечения необходимой герметичности при низких давлениях уплотняемой среды, т. е. кольцевой клиновой упор 8 имеет тормозное усилие, равное начальному усилию поджима нажимным элементом 6 пакета уплотнительных

15 элементов 1

Уплотнительное устройство работает следующим образом.

Пакет уплотнительных элементов 1, установленный на валу 2 в подвижной втулке

3 корпуса 4, стягивают нажимным элементом 6 для задания первоначального натяга по валу 2 и внутренней поверхностью 5 втулки 3. Герметичность по наружной цилиндрической поверхности 7 втулки 3 обеспечивается дополнительным уплотнением 12, которое может быть выполнено в виде кольца 13 трапецеидального сечения (фиг. 3). При подаче рабочего давления пакет уплотнительных элементов 1 сжимается и .вместе с подвижной втулкой 3 перемещается в сторону нажимного элемента 6 на величину сжатия. При этом кольцевой клиновой упор 8 обгонного механизма под действием рабочего давления и сил трения о наружную поверхность 7 втулки 3 также смещается в сторону нажимного элемента 6, пружина 9 сжимается. После снятия давления клиновой упор 8 под действием пружины 9 возвращается в исходное положение, однако препятствуя при этом обратному ходу втулки 3.

По мере износа уплотнительных элементов герметичность не нарушается, так как происходит автоматическая компенсация их износа.

Таким образом, наличие обгонного механизма клинового типа, установленного в конусообразной канавке корпуса, обеспечивает автоматическую компенсацию износа материала пакета уплотнительных элементов за счет давления уплотняемой среды и отсутствия обратного хода подвижной втулки с пакетом уплотнительных элементов благодаря наличию сил трения между внутренней поверхностью корпуса, наружной цилиндрической поверхностью подвижной втулки и клиновым упором. Выбором материала клинового элемента, его углом

14 и усилием пружины достигается равенство усилия торможения подвижной втулки с усилием, необходимым для обеспечения требуемой герметичности при низких давлениях уплотняемой среды.

Формула изобретения

1. Уплотнительное устройство, включающее установленный на валу в подвижной втулке корпуса пакет уплотнительных элементов, контактирующий с нажимным элементом, и дополнительное уплотнение, контактирующее с нажимной цилиндрической поверхностью подвижной втулки, отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности и ресурса, оно снабжено кольцевым клиновым упором, установленным на наружной цилиндрической поверхности подвижной втулки, и силовой пружиной, опирающейся на торец кольцевого клинового упора и нажимной элемент, а в корпусе выполнена взаимоответная конусообразная канавка под клиновой упор.

14997

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что кольцевой клиновой упор имеет тормозное усилие, равное начальному усилию нажима пакета уплотнительных элементов.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительное уплотнение установлено в конусообразной канавке между силовой пружиной и нажимным элеМентом.

4. Устройство по пп. 1 и 3, отличающееся тем, что дополнительное уплотнение выполнено в виде кольца трапецеидального сечения, а пружина выполнена в виде пружины браслетного типа, опирающейся на торец кольцевого клинового упора и наклонную поверхность кольца.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на наружной поверхности подвижной втулки выполнена клиновидная канавка, в которой установлено дополнитель20 ное уплотнение, причем наклонная поверхность клиновидной канавки расположена со стороны нажимного элемента.

1414997

g7gg 4

Составитель Ю. Кибиткин

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор В. Романенко

Заказ 3858/34 Тираж 784 Подп исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4