Уплотнение высокотемпературного соединения

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

) 1

К;АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22)- Заявлено 1.5.04.80 (21) 2910605/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 16 J 15/02

Государственный комитет

СССР /

Опубликовано 30.03.82. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 05.04.82 оо делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 62-762 (088.8 ) (72) .Автор изобретения

А. В. Лылов (71) Заявитель (54) УПЛОТНЕНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО

СОЕДИНЕНИЯ

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнительйым устройствам неподвижных соединений.

Известно уплотнительное устройство, в котором эластичное уплотнительное кольцо расположено в кольцевой выточке между стыкуемыми деталями. Эластичное уплотнитель ное кольцо выполнено с Н-образным поперечным сечением, полученным из двух сегментообразных элементов, соединенных эластичной перемычкой, и взаимодействует внутренними своими рабочими кромками с коническими поверхностями кольца трапецеидального сечения, а наружными — с упругими тонкостенным кольцом дугообразного сечения, изменяющим радиус дуги при затяжке фланцевого соединения (1).

Недостаток указанного уплотнительного устройства — невозможность использова-, ния его в условиях воздействия высоких температур из-за наличия эластичного уплотнительного кольца. Кроме того, сложность конфигурации эластичного уплотнительного элемента, имеющего Н-образное сечение,.а также наличие кольца с коническими поверхностями трапецеидального сечения и упругого тонкостенного кольца дугообразного сечения приводят к усложнению конструкции уплотнительного устройства в целом.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уплотнение высокотемпературного соединения, содер5 жащее корпус у плотняемой в нем деталью и размещенным между ними уплотнительным элементом (2) .

Недостатки известного уплотнения — сложность конструкции, а также пониженная надежность уплотнительного устройства, связанная с организацией подвода нагретой или охлажденной текучей среды и подводом тепла в концевую часть уплотнительного элемента с помощью встроенных нагре15 вательных спиралей. В случае закрепления уплотнительного элемента на выемной части монтаж и демонтаж выемной часи из корпуса сопряжен с определенными трудностями, такими как обеспечение подвода охлаждающей текучей среды по каналам в концевую часть уплотнительного элемента. Кроме того, наличие прогибающейся части уплотнител ного элемента предъявляет определенные требования к габаритам уплотнения, что ограначинается область его использования.

916835

При работе в высокотемпературных средах уплотнительный элемент 3, материал которого имеет коэффициент линейного расширения больший чем у детали 2 и корпуса 1, и меньший чем у опорного кольца 7, увеличивается в радиальном и осевом направлениях, а за счет этого монтажный радиальный зазор в соединении выбирается, обеспечивая необходимый радиальный натяг, а существующий монтажный натяг в осевом направлении возрастет до значений, не превы45

3

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение консрукции уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде части тора, обращенной к корпусу, из материала с коэффициентом линейного расши5 рения большим чем у корпуса и детали, торцовые контактирующие поверхности элемента в его осевом сечении выполнены выпуклыми, при этом одна из поверхностей оперта на выступ детали, а другая — на опорное кольцо, которое установлено на кольцо, закрепленное в детали, причем наружный диаметр кольца, закрепленного в детали, мейьше диаметра линии контакта уплотнительного элемента и опорного кольца.

При этом опорное кольцо выполнено из материала с коэффициентом линейного расш ирения большим чем у уплотнительного элемента.

На чертеже изображено уплотнение высокотемпературного соединения, разрез.

Уплотнение содержит корпус 1 с уплотняемой в нем деталью 2. Уплотнительный элемент 3 установлен в цилиндрическую расточку 4 детали 2. Торцовые контактирующие, поверхности 5 элемента 3 имеют круглое или овальное сечение. Одна из контактирующих поверхностей 5 элемента 3 оперта на выступ 6 детали 2, а другая на опорное кольцо

7,.которое установлено на кольцо 8, закрепленное в детали 2. Наружный диаметр кольца 8 меньше диаметра 9 линии контакта уплотнительного элемента 3 и опорного кольца 7. Уплотнительный элемент 3 изготовлен из материала с коэффициентом линейного расширения большим чем у детали 2 и корпуса 1, и меньшим чем у опорного кольца 7.

Для упрощения сборки, кольцо 8 может быть выполнено разрезным. 35

При монтаже соединения уплотнительный элемент 3 с помощью опорного кольца

7 и кольца 8 фиксируется в цилиндрической расточке 4 детали 2 с обеспечением необходимого монтажного натяга, а относительно корпуса 1 устанавливается с монтажным радиальным зазором. шающих предела упругих деформаций в зоне контакта уплотнительного элемента 3 с ответными уплотнительными поверхностями соединения. При этом опорное кольцо 7, установленное на кольцо 8, которое-имеет наружный диаметр меньше диаметра 9 линии контакта уплотнительного элемента 3 с опорным кольцом 7, выполняет функцию компенсатора, расчитанного на восприятие усилий, превышающих предел упругих деформаций в зоне контакта уплотнительного элемента 3.

Опорное кольцо 7 выполнено из материала с коэффициентом линейного расширения большим чем у уплотнительного элемента 3, а чем больше разница в коэффициентах у этих элементов, тем меньше может быть величина необходимого монтажного натяга.

После снижения температуры уплотнительный элемент 3, работающий в пределах области упругих деформаций, возврашается в исходное состояние.

Применение предлагаемой конструкции уплотнения высокотемпературного соединения позволяет повысить надежность работы уплотнения, а также упростить его конструкцию, Формула изобретения ! . Уплотнение высокотемпературного соединения, содержащее корпус с уплотняемой в нем деталью и размещенным между ними уплотнительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции уплотнения, уплотнительный элемент выполнен в виде части тора, обращенной к корпусу, из материала с коэффициентом линейного расширения большим чем у корпуса и детали, торцовые контактирующие поверхности элемента в его осевом сечении выполнены выпуклыми, при этом одна из поверхностей оперта на выступ детали,,а другая — на опорное кольцо, которое установлено на кольцо, закрепленное в детали, причем наружный диаметр кольца, закрепленного в детали, меньше диаметра линии контакта уплотнительного элемента и опорного кольца.

2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что опорное кольцо выполнено из материала с коэффициентом линейного расширения большим чем у уплотнительного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 395648, кл. F 16 J 15/02, 1973.

2. Патент Великобритании № 1282611, кл. F 16 J 15/02, опублик. 1972.

916835

Составитель Т. Маклакова

Редактор Л. Пчелинская Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 1840/51 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4