RU160056U1

RU160056U1 - SEALING ASSEMBLY

Info

Publication number: RU160056U1
Application number: RU2015125218/06U
Authority: RU
Inventors: Константин Юрьевич Зерщиков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Константа-2" ООО "Константа-2"
Priority date: 2015-06-25
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2016-02-27

Abstract

1. Уплотнительный узел, состоящий из манжеты, выполненной U-образного сечения из полимерного материала, и подпружинивающего элемента из гибкого эластомера в виде резинового кольца, отличающийся тем, что резиновое кольцо покрыто фторопластовой оболочкой.2. Уплотнительный узел по п. 1, отличающийся тем, что манжета выполнена из фторопласта.3. Уплотнительный узел по п. 1, отличающийся тем, что манжета выполнена из полиэфирэфиркетона.4. Уплотнительный узел по п. 1, отличающийся тем, что манжета выполнена из полифениленсульфида.1. A sealing assembly consisting of a cuff made of a U-shaped cross-section of a polymeric material and a spring element of a flexible elastomer in the form of a rubber ring, characterized in that the rubber ring is coated with a fluoroplastic shell. 2. The sealing assembly according to claim 1, characterized in that the cuff is made of fluoroplastic. 3. The sealing assembly according to claim 1, characterized in that the cuff is made of polyetheretherketone. 4. The sealing assembly according to claim 1, characterized in that the cuff is made of polyphenylene sulfide.

Description

Полезная модель относится к уплотнительной технике, а именно, к уплотнительному узлу, используемому для уплотнения запорной арматуры, насосов, компрессоров, особенно для использования при высоких температурах, давлениях и при воздействии особо агрессивных сред.The invention relates to a sealing technique, namely, to a sealing assembly used for sealing shutoff valves, pumps, compressors, especially for use at high temperatures, pressures and when exposed to particularly aggressive environments.

Актуальными проблемами в уплотнительной технике являются уменьшение массогабаритных характеристик узлов, повышение их надежности, рабочих температур, давлений.Actual problems in the sealing technique are reducing the overall dimensions of the units, increasing their reliability, operating temperatures, and pressures.

Известны уплотнения, состоящие из манжеты и подпружинивающего элемента (см. ГОСТ8752-70 «Манжеты резиновые армированные для валов»).Seals are known consisting of a cuff and a spring element (see GOST8752-70 "Rubber reinforced cuffs for shafts").

К недостаткам резиновых манжет относится недостаточная стойкость в агрессивных средах, высокий коэффициент трения скольжения по стали, а отсюда низкая износостойкость и залипание при остановках оборудования, невысокая прочность, а следовательно, невозможность эксплуатации при высоких давлениях, ограниченная теплостойкость, наличие эффекта декомпрессии.The disadvantages of rubber cuffs include insufficient resistance in aggressive environments, a high coefficient of sliding friction on steel, and hence low wear resistance and sticking when equipment stops, low strength, and therefore, the inability to operate at high pressures, limited heat resistance, and the presence of a decompression effect.

Известны шевронные манжеты, изготовленные из фторопласта для эксплуатации в агрессивных средах по ГОСТ 22704-77 «Уплотнения шевронные резинотканевые для гидравлических устройств».Known chevron cuffs made of fluoroplastic for operation in aggressive environments according to GOST 22704-77 "Chevron rubber-fabric seals for hydraulic devices."

Шевронные манжеты требуют начального поджатая, поскольку фторопласт обладает недостаточной эластичностью, и, следовательно, дополнительных устройств для их сжатия для поддержания герметичности, так как фторопласт обладает ползучестью под нагрузкой, вследствие чего, со временем манжеты теряют герметичность, что является их недостатком.Chevron cuffs require initial tightening, since the fluoroplastic has insufficient elasticity, and, therefore, additional devices for compressing them to maintain tightness, since the fluoroplastic creeps under load, as a result of which, over time, the cuffs lose their tightness, which is their drawback.

Известно уплотнение подвижного соединения, состоящее из манжеты U-образного сечения и подпружинивающего элемента (см. описание к патенту на изобретение Российской Федерации №2330200, МПК F16J 15/16, опубл. 27.07.2008).Known sealing of the movable joint, consisting of a cuff of a U-shaped cross-section and a spring-loaded element (see the description of the patent for the invention of the Russian Federation No. 2330200, IPC F16J 15/16, publ. 27.07.2008).

В известном устройстве в качестве подпружинивающих элементов используют кольца с желобообразным профилем, разделенные друг от друга разделительными кольцами, выполненные из металла и ограничивающие коррозионную стойкость.In the known device, as spring-loaded elements, rings with a gutter-shaped profile are used, separated from each other by spacer rings, made of metal and limiting corrosion resistance.

Известно манжетное уплотнение подвижных соединений, состоящее из манжеты U-образного сечения и подпружинивающего элемента (см. описание к патенту Российской Федерации №2300679 МПК F16J 15/16, опубл. 10.06.2007).Known lip seal of movable joints, consisting of a cuff of a U-shaped cross-section and a spring element (see the description of the patent of the Russian Federation No. 2300679 IPC F16J 15/16, publ. 10.06.2007).

Уплотнение содержит манжету, выполненную, например, из фторопласта U-образного сечения с кольцевыми понижениями в губках, образующих рабочие части, в которые установлены плоские металлические пружины, ограничивающие коррозионную стойкость.The seal includes a cuff made, for example, of a fluoropolymer U-shaped section with annular depressions in the jaws that form the working parts in which are installed flat metal springs that limit corrosion resistance.

Известны уплотнительные узлы, производимые за рубежом, например фирмой «TRELLEBORG» состоящие из манжеты U-образного сечения и подпружинивающего элемента, в которых манжета выполнена из фторопласта, а в качестве подпружинивающего элемента применяют резиновые кольца или металлические нержавеющие пружины круглые или плоские (http://www.tss.trelleborg.com/ru/ru/products_2/hydraulicpistonseals/detailpages_pistonseals/turcon-variseal-m2.html). Однако оба эти решения обладают ограниченной коррозионной стойкостью, а для резиновых колец и ограниченной теплостойкостью.Known sealing assemblies manufactured abroad, for example by TRELLEBORG, consisting of a U-shaped cuff and a spring element, in which the cuff is made of fluoroplastic, and rubber rings or round or flat stainless steel springs are used as the spring element (http: / /www.tss.trelleborg.com/en/ru/products_2/hydraulicpistonseals/detailpages_pistonseals/turcon-variseal-m2.html). However, both of these solutions have limited corrosion resistance, and for rubber rings and limited heat resistance.

Известен уплотнительный узел для штока клапана, принятый в качестве прототипа, состоящий из манжеты U-образного сечения и подпружинивающего элемента (см. описание к патенту US №5472216, «Уплотнительный узел для штока клапана», МПК F16J 15/16, опубл. 30 сентября 1994 г).Known sealing assembly for a valve stem, adopted as a prototype, consisting of a U-shaped cuff and a spring element (see the description of US patent No. 5472216, "Sealing assembly for a valve stem", IPC F16J 15/16, published September 30 1994 g).

Манжета выполнена литьем под давлением из относительно жесткого термопластичного материала, например, тефлона (PEEK, PFA, PTFE, и т.д.), который устойчив к широкому спектру химических веществ в широком диапазоне рабочих температур. Подпружинивающий элемент в известном устройстве выполнен в виде резинового кольца.The cuff is injection molded from a relatively rigid thermoplastic material, for example, Teflon (PEEK, PFA, PTFE, etc.), which is resistant to a wide range of chemicals in a wide range of operating temperatures. The springing element in the known device is made in the form of a rubber ring.

Недостатком известного решения является ограниченная химическая и термическая стойкость за счет использования в качестве подпружинивающего элемента резинового кольца.A disadvantage of the known solution is the limited chemical and thermal resistance due to the use of a rubber ring as a spring element.

Технической задачей и техническим результатом предлагаемой полезной модели является улучшение рабочих характеристик уплотнительного узла по температуре и коррозионной стойкости.The technical task and the technical result of the proposed utility model is to improve the performance of the sealing assembly in terms of temperature and corrosion resistance.

Технический результат достигается тем, что уплотнительный узел состоит из манжеты, выполненной U-образного сечения из полимерных материалов, и подпружинивающего элемента из гибкого эластомера в виде резинового кольца, при этом резиновое кольцо покрыто фторопластовой оболочкой. Манжета может быть выполнена из фторопласта, полиэфирэфиркетона или полифениленсульфида или других коррозионностойких и теплостойких полимеров или композиционных материалов на их основе.The technical result is achieved in that the sealing assembly consists of a cuff made of a U-shaped cross-section of polymeric materials, and a spring-loaded element of a flexible elastomer in the form of a rubber ring, while the rubber ring is coated with a fluoroplastic shell. The cuff can be made of fluoroplastic, polyetheretherketone or polyphenylene sulfide or other corrosion-resistant and heat-resistant polymers or composite materials based on them.

Применение в качестве подпружинивающего элемента резинового кольца во фторопластовой оболочке обеспечивает стойкость к декомпрессии и уникальную химическую стойкость, а выполнение манжеты из полимерного материала исключает залипание уплотнений при остановке оборудования.The use of a rubber ring in a fluoroplastic shell as a spring-loaded element provides resistance to decompression and unique chemical resistance, and the cuff made of a polymeric material eliminates sticking of seals when the equipment stops.

Уплотнительный узел иллюстрирован чертежом - фиг 1.The sealing assembly is illustrated in FIG. 1.

Уплотнительный узел состоит из манжеты 1 U-образного сечения, изготовленной из фторопласта или других коррозионностойких и теплостойких полимеров, например, полиэфирэфиркетона, полифениленсульфида или композиционных материалов на их основе, снабженной подпружинивающим элементом 2 из гибкого эластомера в виде резинового кольца, помещаемого во внутреннюю полость манжеты 1. Резиновое кольцо покрыто сплошной герметичной фторопластовой оболочкой 3. Форма манжеты 1 подбирается таким образом, чтобы подпружинивающий элемент 2 фиксировался в ней от выпадения, и при установке в посадочное место достигался эффект самоуплотнения. Использование при изготовлении манжеты различных полимерных материалов позволяет обеспечить герметизирующие функции и антифрикционные свойства, а также позволяет дополнительно расширить диапазон применения уплотнительного узла.The sealing unit consists of a cuff 1 U-shaped section made of fluoroplastic or other corrosion-resistant and heat-resistant polymers, for example, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide or composite materials based on them, equipped with a spring element 2 of a flexible elastomer in the form of a rubber ring placed in the inner cavity of the cuff 1. The rubber ring is covered with a continuous sealed fluoroplastic shell 3. The shape of the cuff 1 is selected so that the spring element 2 is fixed in it from falling out, and when installed in the seat, the effect of self-sealing was achieved. The use of various polymeric materials in the manufacture of the cuff allows to provide sealing functions and antifriction properties, and also allows to further expand the range of application of the sealing assembly.

За счет наличия упругого подпружинивающего элемента 2 достигается постоянное поджатие кромок манжеты 1 к сопрягаемым поверхностям. Реализация данного решения позволяет увеличить рабочие параметры, а именно, температуру эксплуатации до 260°C, рабочее давление до 200 МПа, снизить коэффициент трения до 0,09-0,11 и получить высокую уплотняющую способность в широком диапазоне внешнего давления (от самого низкого до высоких уровней) за счет поддержания контактного давления подпружинивающим элементом 2.Due to the presence of an elastic spring element 2, a constant compression of the edges of the cuff 1 to the mating surfaces is achieved. The implementation of this solution allows to increase operating parameters, namely, operating temperature up to 260 ° C, operating pressure up to 200 MPa, reduce the friction coefficient to 0.09-0.11 and obtain high sealing ability in a wide range of external pressure (from the lowest to high levels) by maintaining contact pressure with a spring-loaded element 2.

Claims

1. A sealing assembly consisting of a cuff made of a U-shaped cross-section of a polymeric material and a spring element of a flexible elastomer in the form of a rubber ring, characterized in that the rubber ring is coated with a fluoroplastic shell.

2. The sealing assembly according to claim 1, characterized in that the cuff is made of fluoroplastic.

3. The sealing assembly according to claim 1, characterized in that the cuff is made of polyetheretherketone.

4. The sealing assembly according to claim 1, characterized in that the cuff is made of polyphenylene sulfide.