RU2204751C1

RU2204751C1 - Sealing unit for fixed joints of adjusting pipe line fittings

Info

Publication number: RU2204751C1
Application number: RU2001134965/06A
Authority: RU
Inventors: А.П. Андреев; Б.В. Бурмистров; И.А. Гусев; В.В. Ермолаев; А.А. Набоков
Original assignee: Андреев Александр Павлович; Бурмистров Борис Владимирович; Гусев Игорь Александрович; Ермолаев Владимир Викторович
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-05-20

Abstract

FIELD: sealing technique; fittings of thermal and nuclear power stations; chemical and other processes. SUBSTANCE: proposed sealing unit includes sealing member located between cover and body of fitting. Sealing unit is provided with locking ring; sealing member is made in form of gasket wound spirally; ring is mounted inside body at joint of body and cover opposite sealing member for avoidance of deformation of gasket in radial direction; ring is locked relative to body. EFFECT: enhanced reliability at high tightness. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в арматуре тепловых и атомных электростанций, а также химических и других производств, а именно в конструкциях узлов уплотнения неподвижных соединений регулирующей трубопроводной арматуры. The invention relates to a sealing technique and can be used in valves of thermal and nuclear power plants, as well as in chemical and other industries, namely in the design of seal assemblies for fixed joints of regulating pipeline valves.

Известен узел уплотнения с мягкой набивкой (см. книгу А.А. Кондакова "Уплотнения гидравлических систем", М., Машиностроение, 1972 г.). Этот узел уплотнения представляет собой кольцо прямоугольного сечения из эластичного материала, изготовляемого из пенькового, асбестового или иного шнура или порошково-волокнистой массы, содержащей графит, асбест, слюду, тальк и другие компоненты. A well-known seal assembly with soft packing (see the book by A. A. Kondakov, "Seals of hydraulic systems", M., Mechanical Engineering, 1972). This seal assembly is a rectangular ring of elastic material made from hemp, asbestos or other cord or a powder of pulp containing graphite, asbestos, mica, talc and other components.

Недостатком такового узла уплотнения является недостаточная термостойкость, износостойкость и герметичность. The disadvantage of such a seal assembly is insufficient heat resistance, wear resistance and tightness.

Для обеспечения высокой герметичности узлов уплотнения в практике изготовления арматуры высоких параметров применяют различные типы уплотнений, в том числе спирально навитые прокладки, которые существенно повышают герметичность соединения неподвижных соединений, однако в процессе установки и затягивания неподвижных соединений прокладки деформируются в радиальном направлении внутрь прокладки. To ensure high tightness of the seal assemblies, various types of seals are used in the practice of manufacturing high-pressure fittings, including spiral wound gaskets, which significantly increase the tightness of the connection of the fixed joints, however, during installation and tightening of the fixed joints, the gaskets are radially deformed inside the gasket.

Наиболее близким к заявленному предложению относится узел уплотнения неподвижных соединений регулирующей трубопроводной арматуры, содержащий уплотнительный элемент, расположенный между крышкой и корпусом арматуры (см. Терминологический словарь "Машиностроение", под редакцией д.т.н. М.К. Ускова и др., М., Машиностроение, с. 522, 1995). Closest to the claimed proposal is the site of sealing the fixed joints of the control pipe fittings, containing a sealing element located between the cover and the valve body (see the Terminological Dictionary "Mechanical Engineering", edited by Doctor of Technical Sciences M.K. Uskova and others, M., Mechanical Engineering, p. 522, 1995).

Недостатком этого узла уплотнения является недостаточная надежность герметизации, большая площадь контакта и повышенные контактные нагрузки. The disadvantage of this seal assembly is the lack of sealing reliability, a large contact area and increased contact loads.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение срока службы при одновременном повышении надежности работы узла уплотнения неподвижных соединений. The problem to which the invention is directed, is to increase the service life while improving the reliability of the assembly of the seal fixed joints.

Для достижения поставленного технического результата узел уплотнения неподвижных соединений регулирующей трубопроводной арматуры, содержащий уплотнительный элемент, расположенный между крышкой и корпусом арматуры, он снабжен фиксирующим кольцом, а уплотнительный элемент выполнен в виде спирально навитой прокладки, кольцо установлено внутри корпуса на стыке корпуса и крышки напротив уплотнительного элемента с возможностью предотвращения деформации прокладки в радиальном направлении к его оси, при этом кольцо зафиксировано относительно корпуса. To achieve the technical result, the seal assembly of the fixed joints of the control pipe fittings containing a sealing element located between the cover and the valve body, it is equipped with a locking ring, and the sealing element is made in the form of a spiral wound gasket, the ring is installed inside the housing at the junction of the housing and the cover opposite the sealing element with the ability to prevent deformation of the gasket in the radial direction to its axis, while the ring is fixed relative tionary housing.

Возможны и другие варианты выполнения изобретения, согласно которым необходимо, чтобы:
- кольцо было бы зафиксировано относительно корпуса посредством установки кольца с натягом, при этом необходимо, чтобы фиксирующее кольцо имело бы в сечении форму прямоугольника со скошенным углом и наклонную поверхность на наружной стороне кольца для установки его с натягом в корпусе;
- кольцо было бы выполнено с ребрами жесткости, расположенными на внутренней стороне кольца;
- в корпусе и/или в крышке с внутренней стороны в зоне расположения уплотнения выполнен кольцевой паз, в котором расположено фиксирующее кольцо с возможностью его удержания относительно уплотнительного элемента.Other embodiments of the invention are possible, according to which it is necessary that:
- the ring would be fixed relative to the housing by installing an interference ring, it being necessary that the retaining ring had a cross-section in the shape of a rectangle with a beveled angle and an inclined surface on the outside of the ring to fit it in an interference fit;
- the ring would be made with stiffeners located on the inner side of the ring;
- an annular groove is made in the housing and / or in the lid on the inner side in the area of the seal, in which the locking ring is located with the possibility of its retention relative to the sealing element.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для предотвращения деформации прокладки и изменения геометрических размеров в направлении к оси прокладки. These signs are essential and interconnected causally with the formation of a set of essential signs sufficient to prevent deformation of the gasket and changes in geometric dimensions in the direction of the axis of the gasket.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 представлен разрез узла уплотнения: слева - до затяжки; на фиг. 2 - фрагмент узла уплотнения после затяжки; на фиг.3 - фрагмент узла уплотнения после затяжки в случае выполнения на корпусе и крышке кольцевых пазов.The invention is illustrated by drawings, where:
figure 1 presents a section of the seal assembly: left - to tighten; in FIG. 2 - fragment of the seal assembly after tightening; figure 3 is a fragment of the seal assembly after tightening in the case of execution on the body and the cover of the annular grooves.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата. The present invention is illustrated by a specific embodiment, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving this set of essential features of a given technical result.

Узел уплотнения неподвижных соединений регулирующей трубопроводной арматуры содержит уплотнительный элемент 1 (фиг.1, 2, 3), расположенный между крышкой 2 и корпусом 3 арматуры. The sealing assembly of the fixed joints of the control pipe fittings contains a sealing element 1 (Figs. 1, 2, 3) located between the cover 2 and the valve body 3.

Уплотнительный элемент 1 выполнен в виде спирально навитой прокладки, а на стыке корпуса 3 и крышки 2 напротив прокладки установлено с натягом кольцо 4 повышенной жесткости в радиальном направлении, исключающее деформацию прокладки в радиальном направлении к его оси. The sealing element 1 is made in the form of a spirally wound gasket, and at the junction of the housing 3 and the cover 2 opposite the gasket there is an interference fit ring 4 of increased rigidity in the radial direction, eliminating the deformation of the gasket in the radial direction to its axis.

Кольцо 4 имеет в сечении форму прямоугольника со скошенным углом и образует наклонную поверхность 5 на наружной стороне кольца 4, при этом наклонная поверхность 5 расположена напротив корпуса 3 для установки его с натягом в корпусе. The ring 4 has a cross-sectional shape of a rectangle with a beveled angle and forms an inclined surface 5 on the outer side of the ring 4, while the inclined surface 5 is located opposite the housing 3 for installing it with an interference fit in the housing.

На фиг.3 изображен вариант выполнения узла уплотнения, согласно которому в корпусе 3 и в крышке 2 с внутренней стороны в зоне расположения уплотнительного элемента 1 выполнен кольцевой паз 7 и 8 соответственно на корпусе 3 и крышке 2. В кольцевых пазах 7 и 8 размещено фиксирующее кольцо 4 с возможностью его удержания относительно уплотнительного элемента 1, такое положение фиксирующего кольца предотвращает деформацию прокладки в радиальном направлении к его оси. Figure 3 shows an embodiment of the seal assembly, according to which an annular groove 7 and 8 is made in the housing 3 and in the cover 2 from the inside in the area of the sealing element 1, respectively, on the housing 3 and the cover 2. In the annular grooves 7 and 8 there is a fixing ring 4 with the possibility of holding it relative to the sealing element 1, this position of the locking ring prevents deformation of the gasket in the radial direction to its axis.

Для повышения надежности фиксации прокладки кольцо 4 выполнено с ребрами 6 жесткости, расположенными на внутренней его стороне. To increase the reliability of fixing the gasket, the ring 4 is made with stiffening ribs 6 located on its inner side.

Уплотнительный узел работает следующим образом. The sealing unit operates as follows.

В случае установки фиксирующего кольца 4 с натягом, последнее предварительно перед затяжкой устанавливают в корпусе 3 под натягом, фиксируя его тем самым напротив расположения уплотнительного элемента 1. После установки уплотнительного элемента в корпусе 3 размещают в корпусе 3 крышку 2. При затяжке под усилием крышка 2 сжимает уплотнительный элемент 1 на величину, соответствующую конструкции спирально навитой прокладки. Прокладка с трех сторон ограничена соответственно стенками корпуса 3 и крышки 2, при этом предварительно установленное под натягом в корпусе 3 кольцо 4, прижатое к внутренней поверхности прокладки, исключает выпирание ее частей в направление к оси прокладки при сжатии прокладки до рабочего состояния. Такое положение спирально навитой прокладки обеспечивает максимальную степень герметизации соединения за счет плотного прилегания витков спирали друг к другу и сторон прокладки к соответствующим стенкам корпуса 3 и крышки 2. In the case of installing the tightening ring 4 with an interference fit, the latter is preliminarily installed before tightening in the housing 3 under the interference fit, thereby fixing it opposite the location of the sealing element 1. After installing the sealing element in the housing 3, the cover 2 is placed in the housing 3. When tightening under force, the cover 2 compresses the sealing element 1 by an amount corresponding to the design of the spirally wound gasket. The gasket on three sides is limited, respectively, by the walls of the housing 3 and the cover 2, while the ring 4 pre-installed under an interference fit in the housing 3, pressed against the inner surface of the gasket, prevents its parts from bulging out towards the axis of the gasket when the gasket is compressed to the operating state. This position of the spiral wound gasket provides the maximum degree of sealing of the connection due to the tight fit of the spiral coils to each other and the sides of the gasket to the corresponding walls of the housing 3 and cover 2.

В случае выполнения кольцевых пазов 7 и 8, в которых расположено фиксирующее кольцо 4 с возможностью его фиксации относительно уплотнительного элемента 1, исключение деформации прокладки в радиальном направлении к его оси происходит аналогично описанному выше взаимодействию фиксирующего кольца с внутренней стороной прокладки. In the case of the execution of the annular grooves 7 and 8, in which the retaining ring 4 is located with the possibility of its fixation relative to the sealing element 1, exclusion of deformation of the gasket in the radial direction to its axis occurs similarly to the interaction of the fixing ring with the inner side of the gasket described above.

Наличие ребер жесткости 6 существенно повышает надежность фиксации прокладки в радиальном направлении, а также снижает металлоемкость арматуры. The presence of stiffeners 6 significantly increases the reliability of fixing the gasket in the radial direction, and also reduces the metal reinforcement.

Форма поперечного сечения кольца 4 обеспечивает удобство установки кольца 4 под натягом в процессе монтажа арматуры. The cross-sectional shape of the ring 4 provides the convenience of installing the ring 4 under the interference fit during installation of the fittings.

По сравнению с прототипом заявленный узел уплотнения позволяет увеличить герметичность уплотнения на 20-30%. Compared with the prototype of the claimed node seal allows you to increase the tightness of the seal by 20-30%.

Применение колец 4, их расположение и форма выполнения позволяет увеличить надежность и ресурс узла, что уменьшает периодичность обслуживания уплотнительного элемента и снижает затраты на ремонт и обслуживание, повышает степень герметизации за счет увеличения величины сжатия уплотнительного элемента, выполненного в виде спирально навитой прокладки. The use of rings 4, their location and form of execution allows to increase the reliability and service life of the assembly, which reduces the frequency of servicing the sealing element and reduces the cost of repair and maintenance, increases the degree of sealing by increasing the compression ratio of the sealing element, made in the form of a spiral wound gasket.

Применение заявленного узла уплотнения обеспечивает более компактное выполнение узла в целом с соответствующей экономией конструкционных материалов. The use of the claimed seal assembly provides a more compact design of the assembly as a whole with corresponding savings in structural materials.

Изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку ее реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций. The invention meets the condition of patentability "industrial applicability", since its implementation is possible using existing means of production using known technological operations.

Claims

1. The sealing assembly of the fixed joints of the control pipe fittings, containing a sealing element located between the cover and the valve body, characterized in that it is provided with a locking ring, and the sealing element is made in the form of a spiral wound gasket, the ring is installed inside the housing at the junction of the housing and the cover opposite the sealing element with the possibility of preventing deformation of the gasket in the radial direction to its axis, while the ring is fixed relative to the housing.

2. The seal assembly according to claim 1, characterized in that the ring is fixed relative to the housing by installing an interference fit ring.

3. The seal assembly according to claim 1, characterized in that an annular groove is made in the housing and / or in the lid in the area of the sealing element, in which the ring is located so that it can be fixed relative to the sealing element.

4. The seal assembly according to claim 1, characterized in that the ring is made with stiffeners located on the inner side of the ring.

5. The seal assembly according to claim 2, characterized in that the ring has a cross-section in the form of a rectangle with a beveled angle and an inclined surface on the outer side of the ring for installing it with an interference fit in the housing.