Манжетное уплотнение

Манжетное уплотнение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пцЗИ024

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соае Севе!тскиХ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2760426/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51)М, К.

F 16 J 15/32

Государстееиие.!- комитет (53) УДК 62-762 (088.8) по делам иэобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. М. Левчук, И. П. Безус и Н. М. Курченков ! ! (71) Заявитель (54) МАНЖЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ а а = arctg —, Я

Изобретение относится к уплотнительной технике, а более конкретно — к уплотнениям поршней, преимущественно работающих в интервале температур от нормальной (+25 С) до криогенной (— 196 С). 5

Известны различные уплотнения поршней, такие как сальниковые, лабиринтные, манжетные и другие.

Указанные уплотнения при работе в интервале температур от +25 до — 196 С об- 10 ладают следующими недостатками: большие сдвиговые усилия; высокая степень негерметичности; низкая надежность функционирования при высоких давлениях.

Указанные недостатки частично устране- 15 ны в уплотнениях поршня V-образными манжетами с поджатием усов различными способами (1).

Известно манжетное уплотнение из пластмассы, включающее уплотнительный 20 ус и взаимодействующее с опорными элементами основание с переменным поперечным сечением (2).

Основным недостатком описанного уплотнения является снижение степени герме- 25 тичности при низкой, например криогенной, температуре из-за того, что между наружным усом манжеты и диаметром цилиндра образуется зазор вследствие более высокого коэффициента линейного расширения 30 фторопласта по сравнению с металлом, а усилия поджимающего кольца недостаточно для создания надежного уплотнения.

Целью изобретения является повышение герметичности при криогенных температурах.

Указанная цель достигается тем, что основание манжеты выполнено в виде трапеции, меньшее основание которой обращено к оси манжеты, при этом угол сужения боковых сторон выбирается по зависимости где а — максимальная ширина основания, R — радиус внешней поверхности манжеты.

На фиг. 1 и 2 представлена конструкция уплотнения подвижного соединения.

Предлагаемое уплотнение подвижного соединения состоит из поршня 1, вставленного в цилиндр 2, манжеты 3, ус А которой имеет натяг по поршню 1, а основание Б выполнено в виде трапеции, сужающейся к ее оси, фланца 4.

Работа предлагаемого уплотнения подвижного соединения осуществляется следующим образом.

811024 подвижного соединения, а при криогенной температуре ус А еще с большим натягом уплотняет поршень 1; по основанию манжеты не произойдет разгерметизация в свя5 зи с выполнением его в виде трапеции, меньшее основание которой обращено коси манжеты, при этом угол сужения боковых сторон выбирается по зависимости (4). ,Цля проверки работоспособности уплот10 пения подвижного соединения было изготовлено уплотнение пары «поршень — цилиндр» диаметром 70 мм, манжетой из фторопласта — 3М, с максимальной шириной основания 4 мм и радиусом внешней

15 поверхности основания 40 мм. Угол сужения основания был определен из соотношения (4);

tg а= — =0,1; a=arctg 0,1=5 43 .

<0

20 Герметичность при криогенной температуре обеспечила работоспособность подвижного соединения.

Кроме того, предлагаемое уплотнение подвижных соединений проще по конструк25 ции и дешевле при изготовлении, так как манжета имеет один ус и не требует специальных дополнительных поджимных колец.

Формула изобретения

Манжетное уплотнение из пластмассы, включающее уплотнительный ус и взаимодействуюшее с опорными элементами основание с переменным поперечным сечением, 35 отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности при криогенных температурах, основание выполнено в виде трапеции, меньшее основание которой обращено к оси манжеты, при этом угол су40 ?кения боковых сторон выбирается по зависимости где а а arctg —, Я

45 где а — максимальная ширина основания;

R — радиус внешней поверхности манжеты. а а = arctg—

50

Таким образом, при нормальной температуре герметичность осуществляется по усу А манжеты 3 и по основанию Б, затянутом фланцем 4 при сборке уплотнения 55

В полость В цилиндра 2 подается управляющее давление и, действуя на площадь поршня 1, ограниченную усом А манжеты

3, имеющей натяг по поршню l при нормальной температуре, перемещает его на необходимый ход. Ьудучи помещенным в среду с криогенной температурой манжета сжимается по высоте и к оси и поэтому герметизация поршня 1 усом А манжеты 3 отслеживается, а основание манжеты по конусу трапеции самоуплотняется.

Для обеспечения самоуплотнения основания манжеты по конусу трапеции и исключения выхода из строя (разрыва) уплотнительного кольца угол сужения подбирается из соотношения удлинений: а = arctg осы

ЬК а — угол сужения боковых сторон (град.);

Лоан фактическое сужение максимальной ширины основания манжеты (мм);

5R — фактическое уменьшение максимального радиуса манжеты (мм).

Фактические сужения определяются по известной формуле:

А=А Ы q, (2) где Ь вЂ” фактическое сужение (мм);

А — длиновой размер (мм);

ht — разность между температурой сборки соединения и температурой его работы (град);

cp — коэффициент линейного расширения (сужения) .

Подставим в (l) значения (2) с учетом фиг. 2: а = arctg (3)

ЯЫу где а — максимальная ширина основания манжеты (мм);

R — радиус внешней поверхности ман?кеты (мм).

Окончательно

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 180035, кл. F 16 J 15/32, 1967.

2. Патент Великобритании М 1442090, кл. F 2 В, опубл. 1976 (прототип).

811024

4Ы I

Составитель В. Левчук

Техред О. Павлова

Редактор И. Гохфельд

Корректор О. Тюрина

Заказ 366/7 Изд. № 205 Тираж 1007 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2