RU167795U1

RU167795U1 - Уплотнительный узел

Info

Publication number: RU167795U1
Application number: RU2016138478U
Authority: RU
Inventors: Константин Юрьевич Зерщиков
Original assignee: Константин Юрьевич Зерщиков
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2016-09-26
Publication date: 2017-01-10

Abstract

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. Предлагаемая полезная модель позволяет расширить диапазон рабочих условий применения уплотнительного узла, прежде всего в сторону увеличения рабочих нагрузок за счет изготовления подпружинивающего элемента из металла (углеродистой стали), покрытого фторопластовой оболочкой. Технический результат достигается тем, что в уплотнительном узле, состоящем из манжеты, выполненной U-образного сечения из полимерного материала (например, фторопласта или других коррозионно-стойких и теплостойких полимеров, например полиэфирэфиркетона, полифениленсульфида или композиционных материалов на их основе), и упругого подпружинивающего элемента, покрытого фторопластовой оболочкой, имеются отличия, а именно подпружинивающий элемент, помещаемый во внутреннюю полость манжеты, выполнен в виде металлической пружины из углеродистой стали в виде U-образно согнутой плоской пластины. 1 ил.

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.

Актуальными проблемами в уплотнительной технике являются уменьшение массогабаритных характеристик узлов, повышение их надежности, рабочих температур, давлений.

Известен уплотнительный узел для штока клапана, состоящий из манжеты U-образного сечения и подпружинивающего элемента (см. описание к патенту US №5472216, «Уплотнительный узел для штока клапана», MПK F16J 15/16, опубл. 30 сентября 1994 г.).

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.

Недостатком известного решения является ограниченная химическая и термическая стойкость за счет использования в качестве подпружинивающего элемента резинового кольца.

Известны уплотнительные узлы, производимые за рубежом, например фирмой «TRELLEBORG» состоящие из манжеты U-образного сечения и подпружинивающего элемента, в которых манжета выполнена из фторопласта, подпружинивающие же элементы выполнены металлическими, а именно из нержавеющей стали

(cм. http://www.tss.trelleborg.com/ru/ru/products_2/hvdraulicpistonseals/detailpages_pistonseals/turcon-variseal-m2.html).

Известные уплотнительные узлы с плоскими подпружинивающими элементами (пружинами) не могут быть использованы для оборудования, работающего со средой, изменяющей характер воздействия, так как обладают ограниченной коррозионной стойкостью, и, кроме того, они дороги.

Известен уплотнительный узел, принятый в качестве прототипа, состоящий из манжеты, выполненной U-образного сечения из полимерного материала, и подпружинивающего элемента, покрытого фторопластовой оболочкой (см. описание к патенту №160056 на полезную модель России, «Уплотнительный узел», МПК F16J 15/16, опубл. 27.02.2016 г.).

Манжета известного уплотнительного узла может быть выполнена из фторопласта, полиэфирэфиркетона или полифениленсульфида, а подпружинивающий элемент выполнен из гибкого эластомера в виде резинового кольца, покрытого фторопластовой оболочкой. Уплотнительный узел обладает высокими антикоррозионными свойствами, но за счет выполнения подпружинивающего элемента из резины он выдерживает меньшую нагрузку, что ограничивает его применение и является его недостатком.

Технической задачей и техническим результатом предлагаемой полезной модели является расширение диапазона рабочих условий применения уплотнительного узла, прежде всего увеличения рабочих нагрузок за счет изготовления подпружинивающего элемента из металла (углеродистой стали), покрытого фторопластовой оболочкой.

Технический результат достигается тем, что в уплотнительном узле, состоящем из манжеты, выполненной U-образного сечения из полимерного материала (например, фторопласта или других коррозионно-стойких и теплостойких полимеров, например полиэфирэфиркетона, полифениленсульфида или композиционных материалов на их основе), и упругого подпружинивающего элемента, покрытого фторопластовой оболочкой, имеются отличия, а именно подпружинивающий элемент, помещаемый во внутреннюю полость манжеты, выполнен в виде металлической пружины из углеродистой стали в виде U-образно согнутой плоской пластины.

Предлагаемый уплотнительный узел обладает высокой работоспособностью, универсален и может быть применен в оборудовании для работы с кислыми и щелочными средами, в том числе и средами, изменяющими характер воздействия на оборудование. Пружина в силу наличия антикоррозионной защиты не подвержена действию коррозии и последующему разрушению, она поддерживает постоянное упругое усилие, разжимающее кромки и создающее контактное давление на сопрягаемых поверхностях на всем протяжении срока службы при увеличенных рабочих нагрузках, обеспечивая надежную работу уплотнительного узла. За счет наличия металлического упругого элемента достигается постоянное поджатие кромок манжеты к сопрягаемым поверхностям. Реализация данного решения позволяет увеличить рабочие параметры, например температуру эксплуатации от -200°С до +260°С, а рабочее давление до 200 МПа и получить высокую уплотняющую способность от самого низкого до высоких уровней внешнего давления за счет поддержания контактного давления подпружинивающим элементом.

Уплотнительный узел иллюстрирован фиг. 1, на которой изображен подпружинивающий элемент в виде согнутой U-образно плоской пластины из углеродистой стали.

Уплотнительный узел состоит из манжеты 1 U-образного сечения, изготовленной из фторопласта или других коррозионно-стойких и теплостойких полимеров, например, полиэфирэфиркетона, полифениленсульфида или композиционных материалов на их основе, и подпружинивающего элемента 2 (пружины).

Подпружинивающий элемент 2, помещаемый во внутреннюю полость манжеты 1, изготовлен в виде U-образно согнутой плоской металлической пластины и покрыт 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.

При изготовлении манжеты могут использоваться различные полимерные материалы, что позволяет обеспечить герметизирующие функции и антифрикционные свойства.

За счет наличия упругого металлического подпружинивающего элемента 2 достигается постоянное поджатие кромок манжеты 1 к сопрягаемым поверхностям. Реализация данного решения позволяет увеличить рабочие параметры, а именно температуру эксплуатации от -200°С до +260°С, а рабочее давление до 200 МПа и получить высокую уплотняющую способность в широком диапазоне внешнего давления (от самого низкого до высоких уровней) за счет поддержания контактного давления подпружинивающим элементом 2.

Claims

Уплотнительный узел, состоящий из манжеты, выполненной U-образного сечения из полимерного материала, и подпружинивающего элемента, покрытого фторопластовой оболочкой, отличающийся тем, что подпружинивающий элемент, помещаемый во внутреннюю полость манжеты, выполнен в виде металлической пружины из углеродистой стали в виде U-образно согнутой плоской пластины.