Герметичное разъемное соединение емкости

 

Использование: изобретение относится к технике высоких давлений и может быть использовано в машиностроении при проектировании устройств, обеспечивающих герметичность разъемов емкостей, работающих под давлением. Цель изобретения - повышение надежности путем расширения диапазона давлений в соединении. Сущность изобретения: поперечное сечение уплотнительного элемента 4 и кольцевого паза 3 в зоне размещения элемента 4 выполнены сужающимися в сторону наружной поверхности крышки 1, а элемент 4 установлен в пазу 3 с возможностью осевого перемещения, что обеспечивает герметизацию емкости сначала эластичным кольцом 5, а затем элементом 4. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 J 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1430652 (21) 4621684/29 (22) !9.12.88 (46) 30,07,92. Бюл. N 28 (71) Сумский филиал Харьковского политехнического института им.8.И.Ленина (72) А.А,Каминский, И.Б,Каринцев, Л.Г.Гелимсон и М.8.0лефиренко (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1430652. кл. F 16 J 13/02. 1986. (54) ГЕРМЕТИЧНОЕ РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЕМКОСТИ (57) Использование: изобретение относится к технике высоких давлений и может быть

Изобретение относится к технике высоких давлений. в частности к аппаратостроению, и может быть использовано в машиностроении. где применяются емкости, работающие под давлением. и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. N. 1430652.

Известно герметическое разъемное соединение емкости, содержащее кольцевой ступенчатый паз, образованный крышкой и корпусом емкости, и размещенные в нем уплотнительный элемент из пластического метэпла и нагружающий узел, состоящий из эласгичного кольца и ступенчатого нажимного кольца, взаимодействующего своим торцом с меньшей площадью сечения с уплотнительным элементом. э торцом с большой площадью сечения — с эластичным кольцом.

Недостатком такого соединения является низкая надежность, поскольку в процессе эксплуатации в случае больших (1000 мм и более) уплотнительных диаметров эла„„SU „„1751554 А2 использовано в машийостроенйи при проектировании устройств, обеспечивающих герметичность разъемов емкостей, работающих под давлением. Цель изобретения— повышение надежности путем расширения диапазона давлений в соединении. Сущность изобретения: поперечное сечение уплотнительного элемента 4 и кольцевого паза

3 в зоне размещения элемента 4 выполнены сужающимися в сторону наружной поверхности крышки 1, а элемент 4 установлен в пазу

3 с возможностью осевого перемещения, что обеспечивает герметизацию емкости сначала эластичным кольцом 5, а затем элементом 4. 2 з.п.ф-лы, 1 ил; стичное кольцо обеспечивает надежную герметизацию при давлениях менее 20 Mf1a, а уплотнительный элемент из пластичного металла герметйзирует"соединенйе при давлениях свыше 30 МПа, так как для перекрытия зазоров между корпусом, уплотнительным элементом из пластического металла и крышкой необходимо, чтобы расширение сечения уплотнительного элемента превзошло сумму исходных сборочных зазоров между ними, которая при наличии давления в полости дополнительно увеличивается за счет расширения корпуса и прогиба крышки, Расширение же уплотнительного элемента происходит лишь за счет пуассонова эффекта поперечных деформаций, при этом относительное расширение сечения равно его относительному укорочению, умноженному на коэффициент Пуассона, меньший 0,5.

Следовательно, при 20 МПа уплотнительный элемент из пластического металла расширится не настолько, чтобы перекрыть

1751554

45 цо взаимодействует своим торцом, имею- 50 зазоры. В результате области герметичности эластичного кольца и уплотнительного элемента из пластического металла не имеют общих точек и при исчерпании герметичности эластичного кольца неминуемо разуплотнение соединения, Следовательно, при герметичности соединения, обеспечиваемом только эластичным кольцом, значительно снижается диапазон рабочих давлений.

Целью изобретения является повышение надежности путем расширения диапазона давлений.в соединениях.

Поставленная цель достигается тем, что герметическое разъемное соединение емкости по авт. св. М 1430652, содержащее. кольцевой ступенчатый паз, образованный крышкой и корпусом емкости, и размещенйые в нем уплотнительный элемвнт из пластического металла и нагружающий узел, состоящий из эластичного кольца и ступенчатого нажимного кольца, взаимодействующего своим торцем с меньшей площадью сечения с уплотнительным элементом, а торцом с большей площадью сечения с эластичным кольцом, согласно изобретению, поперечное сечение кольцевого паза в зоне размещения уплотнительного элемента выполнено сужающимся в сторону наружной поверхности крышки, а уплотнительный элемент установлен в пазу с возможностью осевого перемещения.

Кроме того, поперечное сечение уплотнительного элемента выполнено сужающимся в сторону наружной поверхности крышки; поперечное сечение уплотнительного элемента может быть выполнено круглым..

На чертеже показано герметичное разьемное соединение емкости, разрез.

Герметичное разъемное соединение емкости содержит образованный крышкой

1 и корпусом 2 емкости кольцевой ступенчатый f133 3, в котором размещены уплотнительный элемент 4, выполненный из трех частей пластического металла, и нагружающий узел, состоящий из эластичного кольца

5 и ступенчатого нажимного кольца 6. Кольщим меньшую площадь сечения, с уплотнительным элементом 4, а торцом большей площади сечения — с эластичным кольцом 5. Поперечное сечение уплотнительного элемента 4 из пластичного металла и сопряженного с ним участка кольцевого паза 3 выполнены сужающимися в сторону наружной поверхности крышки 1. Поперечное сечение уплотнительного элемента 4 может быть выполнено круглым.

Герметичное разъемное соединение емкости работает следующим образом.

Под действием рабочего давления до 20

МПа надежную герметизацию емкости обеспечивает эластичное кольцо 5. Уплотнительный элемент 4 под действием давления перемещается в сужающем пазе 3 в сторону торца крышки 1 и, перекрывая все зазоры, обеспечивает герметизацию емкости. Области герметичности уплотнительно-. го элемента 4 из пластичного металла и эластичного кольца 5 накладываются друг на друга, т,е; имеют общие точки, так как эластичное кольцо 5 герметизирует при давлении до 20 МПа, а уплотнительный элемент 4 — при давлении 10 МПа и выше.

Таким образом, герметизация емкости обеспечивается сначала эластичным кольцом 5, затем уплотнительным элементом 4, что расширяет диапазон рабочих давлений в сравнении с прототипом íà 20%, т,к. предел давления, при котором уплотнительный элемент 4 обеспечивает герметичность емкости, составляет порядка 100 МПа.

Уплотнительный элемент 4 из пластичного металла круглого поперечного сечения контактирует с боковыми поверхностями сужающегося кольцевого паза 3 первоначально по двум окружностям, а с повышением давления — по двум узким поверхносгям, близким к коническим, В результате контак.тные давления по поверхностям сопряжения значительно больше, чем контактные давления, возникающие при использовании уплотнительного элемента 4, боковые поверхности которого сопряжены с боковыми поверхностями сужающегося паза 3. и многократно превышают раоочее давление, что обеспечивает надежную работу как уплотнительного элемента 4 при давлениях 5 МПа и выше, так и всего соединения.

Формула изобретения

1. Герметичное разъемное соединение емкости по авт. св. М 1430652, о т л и ч а ещ е е с я тем, что, с целью повышения надежностй путем расширения диапазона давлений в соединении, поперечное сечение кольцевого паза в зоне размещения уплотнительного элемента выполнено сужающимся в сторону наружной поверхности крышки, а уплотнительный элемент установлен в пазу с возможностью осевого перемещения.

2. Соединение по и 1, о т л и ч à е щ е е5 с я тем, что поперечное сечение уплотнительного элемента выполнено сужающимся в сторону наружной поверхности крышки.

3, Соединение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что поперечное сечение уплотнительного элемента выполнено круглым, 5

1751554

Составитель Л,Хибарная

Редактор Т.Орловская Текред M.Mîðãåíòýë Корректор M,MàêcèìèLUèíåö

Заказ 2682 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина. 101

4. Соединение по п,1, отл и ч à ю ы еес я тем. что, с целью улучшения условий сборки соединения, уплотнительный элемент выполнен составным из трех и более властей,