Подвижное уплотнительное устройство штока с металлической самоуплотняющейся манжетой

Подвижное уплотнительное устройство штока с металлической самоуплотняющейся манжетой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ПОДВИЖНОЕ УППОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВ ШТОКА С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ САМОУПЛОтаЯЩЁЙСЯ МАНЖЕТОЙ, включающее корпус, аксиально-подвижный шток и манжету с упругими усами между штоком и корпусом, отличаю; щ ее с я тем, НТО, с целью повыше3 7 V г и ния кадежности и ресурса работы устройства в условиях воздействия на него переменных нагрузок от радиаль ных перемещений штока, а также retf ператур при ограниченных осевых габаритах посадочного места, манжета выполнена геометрически асимметричной с различными по жесткости и длине упругими усами, причем внутренний ус, контактирукщий со штоком и воспринимающий упомянутые нагрузки, выполнен более жестким и дпинным, чем наружный ус, а зазор между внутренним усом и штоком выполнен больше наперед заданного прогиба.этого уса. а гг :о эо со

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСЪЕЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А (я)ф Р 16 J 15 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} 3748028/25-.08. (22) 01.06.84 (46) 15.12. 85, Бюл, У 46 (72)!,Е.И,Матвеев, И.Д.Постников и В,ф.Тро@имов . (53) 62-.762 (088. S) (56} Авторское свидетельство СССР

В 853255, кл. У 16 J 15/08, 1981. (54) (51) 1.

УСТРОЙСТВО S1TOXa C mmnnmZCXOA

САИОУПЛОТНЯЮЩКЙСЯ МАНЖЕТОЙ, включ ающее корпус, аксиально-подвижный шток . и манжету с упругими усами между штоком и корпусом, о т л и ч а ю"

; щ е е с,я тем, «что, с целью повыше-, ния надежности и ресурса работы устройства в условиях воздействия на него переменных нагрузок от радиальных перемещений штока, а также тем". ператур при ограниченных осевых габаритах посадочного места, манжета выполнена геометрически асимметричной с различными по жесткости.и длине упругими усами, причем внутренний ус, контактирукщий со штоком и воспринимающий упомянутые нагрузки, выполнен более жестким и длинным, чем наружный ус, а зазор между внутренним усом и штоком выполнен больше наперед заданного прогиба. этого уса.

2. Устройство по п. l о т л и — ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и обработки манжеты, ус манжеты, контактирующий со штоком, выполнен цилиндрическим с уплотнительным выступом в виде торового сегмента.

1198302

3. Устройство по пл.l и 2,. о т— ,л и ч а ю щ е е с я тем, что радиальное выступание уплотнительного выступа относительно цилиндрической поверхности уса больше вели— чины зазора между штоком и корпусом.

Изобретение относится к гидравлическому машиностроению, а именно к . ;уппотнениям аксиальнр-подвижных со единений штоков высоконагруженных гидроагрегатов, работающих при высо" ких давлениях уплотняемой среды в широком диапазоне температур. - от. криогенных до 400 - 500 С н выше.

Целью изобретения является повышение надежности и ресурса работы устройства в условиях воздействия на него переменных нагрузок от радиальных перемещений штока, а также тем" ператур от криогенных до 500 С и пеа репада давления до 100 кгс1см при . ,ограниченных осевых габаритах посадочного места эа счет исключения разрушения уплотнительного элемента.

На чертеже изображено уплотнитель; ное устройство.

Устройство состоит из неподвижного корпуса 1 с гнездом 2; в которое установлена манжета 3, подвижного штока (или полэуна) 4, имеющего воэможность возвратно-поступательного перемещения вдоль оси устройства, а также фиксатора 5, обеспечивающего

Фиксацию манжеты 3 в определенном положении s гнезде 2 при перемещении. штока 4. Манжета 3 имеет упругие усы: внутренний ус 6.и наружный ус 7 и ойориоцентрирующий хвостовнк 8, ус-, таиавливаемый в корпусе 1 на наружной посадочной поверхности практи- . чески беэ. зазора. Манжета разделяет между собой полости 9 и 10 с .различными средами, давлениями и темпера.турами. На наружной поверхности уса

7, выполненного с целью уменьшения его влияния на ус 6 по возможности более тонкостенным и менее жестким, предусмотрен кольцевой опорный

;,бурт 11, ограничивакщий прогиб уса 7

1 при больших перепадах давления, достигакицих 100 кгс/см . Ус 7 выполнен

Is виде конуса, плавно переходящего в торовую уплотнительную поверхность

S 12, по которой манжета 3 устанавливается в корпус 1 с натягом. Упругий ус 6 выполнен более толстым и длинным, чем ус 7, и имеет цилиндрическую форму. На конце уса 6 предусмотрен выступ 13 в форме торового сег- . мента с уплотнительной поверхностью

14, которая устанавливается относительно штока 4 с натягом. Выступание выступа 13 относительно внутренней цилиндрической поверхности уса 6 определяет зазор 15 между штоком 4 и усом 6, величина которого выбрана больше наперед заданного прогиба этого уса от воздействия перепада дав®О ления, При минимальных располагаемых осевых размерах гнезда 2 длина уса 6 выбрана больше длины уса 7 на величину заходной фаски в корпусе 1 и. толщину фиксатора 5. Шток 4 установлен относительно корпуса 1 с зазорами 16 и 17.

Устройство работает следующим образом.

При уплотнительных поверхностях

12 и !4 манжеты 3 за счет обжатия усов 6 и 7 создается требуемая величина начального контактйого давления, .обеспечивающая герметичность устрой-, ства при пневмоиспытаниях. С учетом

35 меньшей толщины уса 7 и возможности создания в неподвижном соединении между корпусом 1 и манжетой 3 повышенного контактного давления натяг уса 7 для гарантированного обеспече .

40 ния заданной степени герметичности ! в этом соединении выбран большим,,чем натяг уса 6 относительно поверх ности штока 4. Ограничениями по на-.

1 198302

Составитель И. Пащенко

Редактор Н.Киштулинец Техред А.Ач Корректор В.Синицкая

«« ««»»»

Заказ 7706/37 Тираж 897 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 тягу уса 7 являются условия его прочности, а также возможности монтажа. При увеличении давления среды контактное давление на уплотнительных поверхностях 12 и 14 возрастает за счет самоуплотнения, бурт !1 при этом ограничивает деформацию тонкостенного уса 7. В то же время высту" панне выступа 13 относительно внут ренней цилиндрической поверхности уса 6. выбрано таким, чтобы обеспечить отсутствие касания этой поверх" ности при деформации уса б от воздействия рабочего перепада давления, При повышении давления среды происхо. днт срабатывание устройства и шток

4 перемещается вдоль оси относительно уплотнительной поверхности 14 уса 6, При перемещении штока 4 его заклинивание в корпусе 1 исключает.ся благодаря наличию зазоров 16 и

)7. Однако наличие этих зазоров при" водит к возможности радиальных пере" мещений штока 4.

При работе гидроагрегата на номиHHJlbHoM режиме манжета 3 герметизи- . вует полости 9 и 10, в этих условиях м наружном усе 7. манжеты 3 возникают напряжения от воздействия иа него перепада давления и усилия от натяга при монтаже манжеты 3 в кор,пусе 1.

Величина напряжений во внутреннем усе 6, кроме того, определяет усилие от воздействия наружного уса 7 прн его монтаже с натягом в корпусе передаваемое через сравнительно.не10 .жесткий хвостовик 8, а также от воздействия переменных нагрузок цикли ческого характера, воэникакщих при радиальных перемещениях штока 4, кон тактирующего с выступом 13 уса 6.

S5

С учетом этого наружный ус 7 выполнен более тонкостенным с опорным. буртом 11, причем его толщина выби.- . .рается минимально возможной, но та-:

2р кой, чтобы изгибное напряжеиие в нем не превышало предела текучести мате

-- риала, при этом его влияниб иа внут" ,ренний ус 6 будет минимальным. Для .уменьшения влияния натяга ка ус 6

25 натяг между штоком 4 и выступом 13 . уса 6 выбирается минимально возможным, но обеспечивающим требуемую герметичность устройства.