Вибрационное уплотнение

 

Изобретение может быть использовано в уплотнениях подвижных узлов гидравлических и пневматических устройств. Цель изобретения - повышение экономичности вибрационного уплотнения за счет снижения потребляемой мощности от источника питания. Пьезокерамическое кольцо (К) 8 установлено с возможностью деформации. Между К 8 и уплотняемой поверхностью размещен умножитель хода К 8, выполненный в виде установленной с натягом,по уплотняемой поверхности упругой кольцевой скобы 4 трапециевидного профиля. Умножитель обращен меньшим основанием к уплотняемой поверхности и жестко соединен с торцами К 8. Эластичная прокладка 14 установлена на торцовой поверхности корпуса . Торцовые поверхности скобы 4 выполнены в виде бурта, взаимодействующего с прокладкой 14. Цилиндрический элемент 6 скобы 4 взаимодействует с устройством поджима, установленным со стороны высокого давления. В скобе 4 в осевом направлении выполнены прорези 9. Полость между К 8 и скобой 4 и прорези 9 заполнены эластичным материалом. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИА/)ИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК! (l 9) (I! ) (si)s F 16 J 15/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4668967/29 (22) 30.03.89 (46) 15.06.91. Бюл. М 22 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А. Ф. Луговский, А. В. Узунов и С. R. Бибиков (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1160163, кл. F 16 J 15/54, 1983. (54) ВИБРАЦИОННОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение может быть использовано в уплотнениях подвижных узлов гидравлических и пневматических устройств. Цель изобретения — повышение экономичности вибрационного уплотнения за счет снижения потребляемой мощности от источника питания, Пьезокерамическое кольцо (К) 8 установлено с возможностью деформации.

Между К 8 и уплотняемой поверхностью размещен умножитель хода К 8, выполненный в виде установленной с натягом по уплотняемой поверхности упругой кольцевой скобы 4 трапециевидного профиля. Умножитель обращен меньшим основанием к уплотняемой поверхности и жестко соединен с торцами К 8. Эластичная прокладка 14 установлена на торцовой поверхности корпуса. Торцовые поверхности скобы 4 выполнены в виде бурта, взаимодействующего с прокладкой 14. Цилиндрический элемент 6 скобы 4 взаимодействует с устройством поджима, установленным со стороны высокого давления. В скобе 4 в осевом направлении выполнены прорези 9. Полость между

К 8 и скобой 4 и прорези 9 заполнены эластичным материалом. 2 ил.

1656260

4р

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подвижных узлов гидравлических и пневматических устройств.

Целью изобретения является повышение экономичности уплотнения путем снижения потребляемой .пьезоэлементом мощности от источника питания требований к качеству уплотняемых поверхностей, На фиг. 1 представлено вибрационное уплотнение, разрез; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Вибрационное уплотнение состоит из двух уплотняемых поверхностей торцовой крышки 1, закрывающей корпус 2, и вала 3, На вал 3 с натягом надета упругая скоба 4, имеющая трапециевидный профиль и выполняющая функции умножителя хода, С этой целью скоба 4 на большем основании имеет торец 5 в виде цилиндрического элемента и торец 6 в виде бурта, к которым с помощью гайки 7 крепится пьезокерамическое кольцо 8. С помощью гайки 7 регулируется величина натяга скобы 4 на валу 3.

Скоба 4 имеет осевые прорези 9, перерезающие скобу от меньшего основания трапеции до торцов 5 и 6 большего основания, и прорези 10 и 11, выполненные на изгибах трапециевидного профиля скобы, Внутренняя полость между скобой 4 и пьезокерамическим кольцом 8, включая прорези 9, заполнена эластичным материалом,12, например вулканизированной резиной. Кольцо 8 вместе со скобой 4 и гайкой 7 поджато пружиной 13 к эластичной прокладке 14, размещенной на крышке 1. Уплотняемая среда высокого давления находится внутри корпуса 2. Пьезокерамическое кольцо 8 подключено к генератору электрических колебаний.

Вибрационное уплотнение работает следующим образом.

При отсутствии давления внутри корпуса 2 герметичность корпуса обеспечивается прижатием пьезокольца 8 и скобы 4 к эластичной прокладке 14 с помощью пружины

13. При этом между валом 3 и меньшим основанием скобы 4 зазор отсутствует, так как скоба 4 посажена на вал с натягом. При подаче в полость корпуса 2 уплотняемой среды под давлением кольцо 8 и скоба 4 дополнительно поджимаются к прокладке

14 за счет перепада давлений. При подключении к пьезокерамическому кольцу 8 генератора электрических колебаний оно в результате обратного пьезоэффекта начинает с частотой электрических колебаний изменять свои геометрические размеры, Продольные колебания кольца 8 усиливаются по амплитуде умножигелем хода — упру5

40 гой скобой 4. Это происходит зв счет того, что, кольцо 8 опирается на торцы скобы 4. 8 результате радиальных колебаний поверхности скобы, контактирующей с валом 3, последний только в короткие промежутки времени схватывается ею, т, е. трение между скобой 4 и валом 3 существенно уменьшается, В результате вал 3 получает возможность совершать продольные и вращательные перемещения. При возбуждении колебаний пьезокерамического кольца 8 с частотой, превышающей частоту собственных колебаний уплотняемой среды, периодически открывающийся кольцевой зазор между скобой 4 и валом 3 будет непреодолим для уплотняемой среды, так как последняя в силу своей инерционности не будет успевать проникать в зазор. Эластичный материал 12 исключает утечку уплотняемой среды через прорези 9, 10 и 11 скобы 4. При этом, благодаря заполнению эластичным материалом 12 внутренней полости между скобой 4 и кольцом 8, исключается выдавливание эластичного материала иэ прорезей.

Кольцевые прорези 10 и 11 скобы 4 улучшают качество ее работы и не позволяют про гибаться поверхности трения.

Конструкция вибрационного уплотнения позволяет снизить мощность генератора электрических колебаний эа счет снижения жесткости скобы. При этом уплотнительные качества не нарушаются и обеспечивается большая радиальная деформация скобы, что позволяет уменьшить трение скобы относительно вала и снизить требования к качеству его изготовления. Выполнение скобы с воэможностью самоустановки относительно уплотняемых поверхностей позволяет также снизить затраты на качество изготовления уплотняемых поверхностей, повышает надежность и долговечность уплотнения.

Формула изобретения

Вибрационное уплотнение, содержащее пьезокерамическое кольцо, установленное с возможностью деформации, и размещенный между ним и уплотняемой поверхностью умножитель хода кольца, выполненный в виде установленной с натягом по уплотняемой поверхности упругой кольцевой скобы трапециевидного профиля, обращенного меньшим основанием к уплотняемой поверхности, и жестко соединенный с торцами пьезокерамического кольца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения экономичности уплотнения за счет снижения потребляемой мощности от источника питания, оно снабжено эластичной прокладкой, установленФ

1656260

Составитель А.Бельцова

Редактор А. Лежнина Техред M.Ìîðãåíòàë КорректорТ.Палий

Заказ 2042 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101 ной на торцовой поверхности корпуса, устройством поджима и эластичным материалом, торцовые поверхности скобы выполнены в виде бурта, взаимодействующего с прокладкой, и цилиндрического элемента, взаимодействующего с устройством поджима, установленного со стороны высокого давления, в скобе в осевом направлении выполнены прорези, а полость между пьезокерамическим кольцом и скобой, атак5 же прорези в скобе заполнены эластичным материлом.