Уплотнительный узел неподвижного соединения

 

1. УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ НЕПОДВИЖНОГО СОЕДИНЕНИЯ, содержащий спирально-навитую прокладку, заключенную между внутренним и внешним ограничительными кольцами, установленными между фланцами соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, внутреннее ограничительное кольцо выполнено в виде радиально-упругого элемента. 2.Уплотнительньй узел по п.1, отличающийся тем, что радиально-упругий элемент выполнен в виде составного пружинного кольца, а на одном из фланцев выполнен конический поясок. 3.Уплотнительный узел по п.1, отличающийся тем, что радиально-упругий элемент выполнен в виде кольца с высотой, равной исходной | высоте прокладки. (Л

СООЭ СОВЕТСНИХ

СШ Ю

РЕСПУБЛИК

09} (11}

З(51} F 16 J 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧМ ЫТИЙ (21) 3322770/25-08 (22) 27.07,81 (46) 23.07.84. Бюл. Р 27 (72) В.А.Максимов, С.Н.Андреенко, С.Г.Батманов, Ю.А.Евсеенков, И.Е.Соколов и А.И.Малков (53) 62-762(088.8) (56) 1. Бурекин В.В., Дронов В.П.

Основные тенденции развития конструкций уплотнений для неподвижных соединений. М., ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, серия

ХН-4, 19?6, стр.12. (54)(57) 1. УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ

НЕПОДВИЖНОГО СОЕДИНЕНИЯ, содержащий спирально"навитую прокладку, заключенную между внутренним и внешним ограничительными кольцами, установленными между фланцами соединения, отличающийся тем, что, с. целью повышения надежности уплотнения, внутреннее ограничительное кольцо выполнено в виде радиально-упругого элемента.

2. Уплотнительный узел по п.I, отличающийся тем, что радиально-упругий элемент выполнен в виде составного пружинного кольца, а на одном из фланцев выполнен конический поясок.

3. Уплотнительный узел по п.1, отличающийся тем, что радиально-упругий элемент выполнен в виде кольца с высотой, равной исходной Е высоте прокладки.

1 9975

Изобретение относится к уплотнениям фланцевых разъемов трубопроводов и корпусов высокого давления °

Известны спирально-навитые прокладки представляющие собой спиральноУ

5 навитую металлическую ленту Ч-образного профиля с размещенным между витками спирали наполнителем из эластичного неметаллического материала, которые устанавливаются с ограничительными кольцами снаружи, внутри или с обеих сторон прокладки 51 1.

Недостатком известной прокладки является недостаточная надежность уплотнения что обуславливается трудЭ

15 костью обеспечения требуемой радиальной плотности между витками прокладки. При этом с увеличением диаметра прокладки обеспечение требуемой радиальной плотности между витками про20 кладки все более затрудняется, что вызывается уменьшением ее устойчивости в осевом направлении. Кроме того, сжатие прокладки сопровождается ее боковым расширением. С увеличением диаметра прокладки разница в удлинении наружных и внутренних слоев прокладки возрастает, что в конечном итоге приводит к расслоению прокладки и, следовательно, к уменьшению надежности уплотнения.

Целью изобретения является повыше-! ние надежности уплотнения, Для достижения указанной цели в известном уплотнительном узле неподвижного соединения, содержащем унлот-35 нительное средство в виде спиральнонавитой прокладки, заключенной между внутренним и внешним ограничительными кольцами, установленными между фланцами соединения, внутреннее ограничи. о тельное кольцо выполнено в виде радиально-упругого элемента, что обеспечивает в прокладке появление радиальных сил, исключающих снижение ее радиальной плотности при ее сжатии.

Кроме тсго, для создания упреждающего выдавливания наполнителя еще до соприкосновения фланцев их торцовыми поверхностями радиально-упругий элемент выполнен в виде с.оставного 1О пружинного кольца, а на.прижимном фланце выпслнен конический поясок.

Для преимущественного выдавливания наполнителя из внутренних слоев прокладки (слоев, первыми воспринимаю- 55 щими рабочее давление) внутреннее orраничительное кольцо целесообразно выполнить в виде тонкостенного кольца

18 2 с высотой, равной исходной высоте прокладки.

На фиг. 1 представлен уплотннтельный узел до сжатия; на фиг,2 — уплотнительный узел в процессе сжатия, на фиг.3 — уплотнительный узел при сомкнутых фланцах, на фиг.4 — внутреннее ограничительное кольцо; на фиг.5 — вариант уплотнительного узла до сжатия, на фиг.б — вариант уплотнительного узла при сомкнутых фланцах.

Уплотнительный узел содержит спирально-навитую прокладку 1, радиально-ограниченную внутренним кольцом

2 и внешним плавающим кольцом 3, ус— тановленную в уплотняемое гнездо фланцевого соединения, образованное фланцами 4 и 5, которые центрируются друг с другом сопрягаемыми цилиндрическими поверхностями 6 и 7. Цилиндрическая поверхность б коническим пояском 8 в исходном до сжатия положении (см.фиг.1) входит в контакт с радиально-упругими элементами 9 и 10 (см.фиг.4) внутреннего ограничительного кольца 2, при этом торцовая уплотняемая поверхность 11 фланца 4 расположена в выточке ниже контактирующихся между собой торцовых поверхностей 12 и 13, причем глубина выточки равна рабочей высоте прокладки, а толщина внешнего ограничительного кольца выполнена на 10-152 меньше рабочей высоты сж .той прокладки.

Внутреннее orðëíè÷èòåëüêoå кольцо

2 в зависимости от уплотняющего диаметра может быть выполнено с. одним, двумя или тремя стыками. Расширяюшийся при сжатии фланцев размер стыка между торцами проволочных полуколец (см.фиг.4) перекрывается тонкостенной трубчатой втулкой 14.

Уплотнительный узел работает следующим образом.

После установки элементов и деталей узла в исходное положение в соответствии с фиг.1 производят затяжку гаек болтового соединения равномерно по окружности. Фланец 5 стремится соединиться с фланцем 4 (см.фиг.2), при этом коническая поверхность пояска

8 растягивает внутреннее радиальноупругое ограничительное кольцо 2.

Элементы 9-10 кольца переходят на окружность большего диаметра, что и обеспечивает радиальное сжатие прокладки 1 в направлении наружного диаметра прокладки, сопровождающееся

3 9975 раскрытием V -образных гофр, увеличением межвиткового давления сжатия слоев наполнителя и, как следствие, более эффективным вытеснением наполнителя в сторону торцовых поверхностей 1 1 и 12. Это создает наиболее благоприятные условия для получения качественного уплотнения: наполнитель выступает выше кромок металлических гофр; 1О процесс бокового расширения возможен только в сторону наружного диаметра.

На втором этапе сжатия спиральнонавитой прокладки процесс радиального 15 сжатия переходит в осевое сжатие торцовьж поверхностей прокладки. Фланцы входят в контакт с наполнителем, который внедряется в микронеровности уплотняемых торцов, а кромки металли- 2О ческих гофр обеспечивают замкнутость объемов каждого слоя, при этом торцовые псверхности 12 и 13 (см.фиг.З) сомкнулись между собой.

Такая схема последовательного сжатия (в начале радиальное, затем торцовое) обеспечивает узлу уплотнения большую плотность за счет более эффек18 тивного внедрения наполнителя в микронеровности уплотняемых фланцев.

Другой вариант обеспечения дополнительного радиального сжатия прокладки показан на фиг.5 и 6, где внутреннее ограничительное кольцо 15 выполнено из тонкостенной ленты, установленной вокруг центрирующего кольца 1б, причем высота кольца 15 равна исходной высоте прокладки.

Сжатие прокладки в таком узле уплотнения происходит с одновременной осадкой и выгибом тонкостенного упру гого кольца 15 в сторону наружного диаметра прокладки, что обеспечивает эффективное проникновение наполйителя в микронеровности уплотняемых фланцев, а изменение места контакта кольца с прокладкой (контакт осуществляется по концам усов металлическогО гофра, что обеспечивает дополнительный выгиб усов профиля и приближение дугообразного участка профиля к его концам} увеличивает ее упругие качества за счет увеличения длины упругого участка гофра.

Технико-зкономический эффект изобретения заключастся в повышении надежности уплотнения.

° °

997518

° ° °

° у

I °

Ф

° \

° °

r 4

° °

° Ъ ° °

Составитель A. Ополченцев

Редактор П.Горькова Техред О.Неие Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5512 Тираж 913 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4