RU2248484C2

RU2248484C2 - Sealing device

Info

Publication number: RU2248484C2
Application number: RU2001135564/06A
Authority: RU
Inventors: В.Я. Савицкий (RU); В.Я. Савицкий; А.А. Баклин (RU); А.А. Баклин; Б.Б. Бельский (RU); Б.Б. Бельский; С.В. Горохов (RU); С.В. Горохов; А.Ю. Муйземнек (RU); А.Ю. Муйземнек
Original assignee: Пензенский Артиллерийский Инженерный Институт
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2005-03-20
Also published as: RU2001135564A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; heat engines.

SUBSTANCE: invention relates to sealing facilities, particularly, to impulse heat engines. Proposed sealing device contains two packs of sealing rings made along mating surfaces in form of truncated cone. Sealing rings are made solid, of elastomer material, and springs are installed between packs of sealing rings to provide their uniform tightening. Bases of inner taper sealing rings are pointed to high pressure side, and rings proper are installed for displacement to compensate for wear.

EFFECT: improved reliability of sealing device.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области уплотнительной техники, в частности к конструкциям гидротормозных устройств (ГТУ). Уплотнительное устройство является одним из основных узлов ГТУ. Его конструкция обеспечивает герметизацию рабочей жидкости.The invention relates to the field of sealing technology, in particular to the design of hydraulic braking devices (GTU). The sealing device is one of the main components of a gas turbine unit. Its design provides sealing of the working fluid.

Известно уплотнительное устройство, выбранное в качестве прототипа, содержащее два блока уплотнительных колец, выполненных по сопрягаемым поверхностям в форме усеченного конуса (US 4718679 А, 12.01.1988).Known sealing device, selected as a prototype, containing two blocks of sealing rings made on mating surfaces in the form of a truncated cone (US 4718679 A, 12.01.1988).

Недостатком известной конструкции являются применяемое поджимное устройство, которое не обеспечивает постоянного усилия для всех уплотнительных колец, а также имеющиеся на уплотнительных кольцах разрезы, снижающие степень герметизации.A disadvantage of the known design is the clamping device used, which does not provide a constant force for all o-rings, as well as the cuts on the o-rings that reduce the degree of sealing.

Задачей изобретения является увеличение ресурса уплотнительного устройства.The objective of the invention is to increase the life of the sealing device.

Технический результат достигается тем, что в уплотнительном устройстве, содержащем два блока уплотнительных колец, выполненных по сопрягаемым поверхностям в форме усеченного конуса, уплотнительные кольца выполнены неразрезными из эластомерного материала, а между блоками уплотнительных колец установлены пружины с возможностью обеспечения равномерного их поджатия, при этом основания внутренних конусных уплотнительных колец направлены в сторону высокого давления, а сами кольца установлены с возможностью перемещения для компенсации их износа.The technical result is achieved by the fact that in a sealing device containing two blocks of sealing rings made on mating surfaces in the form of a truncated cone, the sealing rings are made continuous of elastomeric material, and springs are installed between the blocks of the sealing rings to ensure their uniform compression, while the inner conical o-rings are directed towards the high pressure, and the rings themselves are movably mounted to compensate s wear.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображено уплотнительное устройство в разрезе.The invention is illustrated in the drawing, which shows a sealing device in section.

Уплотнительное устройство содержит нажимные кольца 2, 7 с выступом в форме усеченного конуса, равной конусности блока уплотнительных колец 3, 4, защитное кольцо 6, разделительное кольцо 8 и пружины 5, которые обеспечивают дополнительное равномерное поджатие уплотнительного блока из условия обеспечения контактного давления в трибосопряжении уплотнения и штока, необходимого для обеспечения герметизации полости цилиндра как при отсутствии, так и при наличии давления рабочей жидкости в нем. Основное поджатие уплотнительного блока осуществляется за счет перемещения нажимной втулки 9 при закручивании гайки 10. Втулка 9 одновременно является и опорно-направляющим элементом, который ограничивает колебания штока 11 при его перемещении. Жесткость пружин, материал, из которого изготавливаются эластомерные кольца, зависит от конкретных эксплуатационных параметров работы уплотнительного устройства.The sealing device contains pressure rings 2, 7 with a protrusion in the form of a truncated cone, equal to the taper of the block of sealing rings 3, 4, a protective ring 6, a separating ring 8 and springs 5, which provide additional uniform compression of the sealing block from the condition of providing contact pressure in the tribological conjugation of the seal and the stem necessary to ensure sealing of the cylinder cavity both in the absence and in the presence of working fluid pressure in it. The main compression of the sealing block is carried out by moving the pressure sleeve 9 when tightening the nut 10. The sleeve 9 is also a supporting and guiding element that limits the oscillations of the rod 11 when it is moved. The stiffness of the springs, the material from which the elastomeric rings are made, depends on the specific operational parameters of the sealing device.

Уплотнительное устройства работает следующим образом. Герметизация рабочей жидкости при отсутствии давления в корпусе 1 уплотнительного устройства осуществляется за счет поджатия уплотнительных блоков пружинами 5 и поджатия колец 3 втулкой 9. При движении штока 11 герметизация осуществляется за счет поджатия внутренних и наружных уплотнительных колец блока к поверхности штока 11, повышенным давлением рабочей жидкости совместно с давлением пружин. Выдавливание эластомерных уплотнительных колец 3, 4 в зазор и их деформацию предотвращают защитное фторопластовое кольцо 6, кольца 2 и 9. Выворачивание пружин предотвращает разделительное кольцо 8. Компенсация износа уплотнительных колец производится при поджатии уплотнительных колец нажимными кольцами 2 за счет перемещения уплотнительных колец и обжатия штока 11. Предельной величиной поджатия уплотнительных колец следует считать смещение, при котором внутренние уплотнительные кольца переместятся до защитного фторопластового кольца 6 и нажимных колец 2, так как дальнейшее поджатие повлечет за собой недопустимую деформацию уплотнительных колец и потерю их упругих и трибологических свойств.Sealing device operates as follows. Sealing the working fluid in the absence of pressure in the housing 1 of the sealing device is carried out by preloading the sealing blocks with springs 5 and preloading the rings 3 by the sleeve 9. When the rod 11 is moving, the sealing is carried out by preloading the inner and outer sealing rings of the block to the surface of the rod 11 with increased pressure of the working fluid together with spring pressure. The squeezing of the elastomeric O-rings 3, 4 into the gap and their deformation is prevented by the protective fluoroplastic ring 6, rings 2 and 9. The inverting of the springs prevents the separation ring 8. Compensation of the wear of the O-rings is made when the O-rings are pressed by the pressure rings 2 due to the movement of the O-rings and compression of the rod 11. The limit value of the compression of the sealing rings should be considered the displacement at which the internal sealing rings move to the protective fluoroplastic ring 6 and pressure rings 2, since further preloading will entail unacceptable deformation of the sealing rings and the loss of their elastic and tribological properties.

Использование в качестве элементов блока уплотнительных полимерных неразрезных колец равномерно поджатых пружинами позволит повысить надежность работы уплотнительного устройства за счет поддержания необходимого контактного давления при различных условиях эксплуатации. Способность предлагаемой конструкции к компенсации износа позволит значительно увеличить ресурс ГТУ. Кроме того, использование термостойких полимерных композиций повышает термомеханические эксплуатационные свойства уплотнения.Using as elements of the block sealing polymer continuous rings evenly sprung by springs will improve the reliability of the sealing device by maintaining the necessary contact pressure under various operating conditions. The ability of the proposed design to compensate for wear will significantly increase the resource of gas turbines. In addition, the use of heat-resistant polymer compositions improves the thermomechanical performance properties of the seal.

Применение в качестве материалов уплотнения полимерных композиций значительно облегчит разборку уплотнительного устройства при ремонте.The use of polymer compositions as sealing materials will greatly facilitate the disassembly of the sealing device during repair.

Таким образом, использование изобретения позволит существенно увеличить ресурс уплотнительного устройства, а также его термомеханические свойства.Thus, the use of the invention will significantly increase the life of the sealing device, as well as its thermomechanical properties.

Claims

A sealing device containing two blocks of sealing rings made on mating surfaces in the form of a truncated cone, characterized in that the sealing rings are made of continuous elastomeric material, and springs are installed between the blocks of the sealing rings to ensure uniform compression, while the bases of the inner conical sealing rings the rings are directed towards high pressure, and the rings themselves are mounted with the possibility of movement to compensate for their wear.