RU2300679C2

RU2300679C2 - Collar seal for movable joints

Info

Publication number: RU2300679C2
Application number: RU2002132357/06A
Authority: RU
Inventors: Андрей Анатольевич Толоконников (RU); Андрей Анатольевич Толоконников; Алексей Иванович Цветков (RU); Алексей Иванович Цветков; Аркадий Петрович Жуков (RU); Аркадий Петрович Жуков
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2007-06-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: collar seal comprises U-shaped collars and flexible load-bearing member made of U-shaped insert with cuts. The intermediate members made of a soft belt are interposed between the tubs of the flexible load-bearing member and jaws of the collar inside the hollows in provided the collar.

EFFECT: enhanced reliability.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться в устройствах электропневмоавтоматики систем газоснабжения.The invention relates to a sealing technique and can be used in devices of electro-pneumatic automation of gas supply systems.

Известно уплотнение подвижных соединений, содержащее пластмассовую манжету U-образного сечения и упругий силовой элемент в виде U-образной вставки с разрезами, поджимающий губки манжеты к уплотняемым поверхностям (Уплотнение и уплотнительная техника. Справочник под ред. А.И.Голубева и Л.А.Кондакова. -М.: Машиностроение, 1986 г., с.171, рис.4.19, в).Known sealing of movable joints containing a plastic cuff of a U-shaped section and an elastic force element in the form of a U-shaped insert with cuts, pressing the lips of the cuff to the sealing surfaces (Sealing and sealing technique. Handbook edited by A.I. Golubev and L.A. .Kondakova. -M.: Engineering, 1986, p. 171, Fig. 4.19, c).

Недостатком такого уплотнения является повышенная негерметичность при изменениях температуры эксплуатации из-за изменения формы и размеров уплотняющих и уплотняемых поверхностей, а также неравномерного, прерывистого распределения усилия поджатия от лепестков распорного элемента.The disadvantage of such a seal is the increased leakage when the operating temperature changes due to changes in the shape and size of the sealing and sealing surfaces, as well as the uneven, intermittent distribution of the preload force from the petals of the spacer element.

Предлагаемое изобретение направлено на создание манжетного уплотнения подвижных соединений, позволяющего обеспечить равномерное, непрерывное распределение усилия от силового элемента к губкам манжеты и повысить герметичность уплотнения в условиях эксплуатации при изменениях температуры.The present invention is directed to the creation of a cuff seal of movable joints, which allows for uniform, continuous distribution of force from the power element to the lips of the cuff and to increase the tightness of the seal in operating conditions with temperature changes.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемое уплотнение подвижных соединений содержит U-образную пластмассовую манжету, например из фторопласта, упругий силовой элемент, например из закаленного металлического сплава, в виде U-образной вставки с разрезами, образующими лепестки, и промежуточные элементы, установленные между лепестками упругого силового элемента и губками манжеты в кольцевых понижениях манжеты. Указанные промежуточные элементы выполнены в виде лент определенной длины, и для обеспечения равномерной и непрерывной передачи усилия поджатия от лепестков силового элемента к губам манжеты изготовлены из мягкого материала, но тверже материала манжеты, например из мягкого металла.The essence of the invention lies in the fact that the proposed seal of the movable joints contains a U-shaped plastic sleeve, for example of fluoroplastic, an elastic force element, for example of a hardened metal alloy, in the form of a U-shaped insert with cuts forming petals, and intermediate elements installed between the petals of the elastic force element and the cuff lips in the annular depressions of the cuff. These intermediate elements are made in the form of tapes of a certain length, and to ensure uniform and continuous transmission of the compressive force from the petals of the force element to the lips, the cuffs are made of soft material, but harder than the material of the cuff, for example, of soft metal.

Для предотвращения попадания торцов лент в разрезы между лепестками силового элемента эти торцы выполнены со скосами под одинаковым углом, значение которого находится в интервале от 45° до 75°, при этом длина лент выбрана так, что при помещении ленты в кольцевое понижение манжеты между торцами ленты имеется зазор, величина которого, измеренная вдоль боковой линии ленты, меньше котангенса угла, образованного линией скоса и боковой линией ленты при остром угле скоса, умноженного на ширину ленты.To prevent the ends of the tapes from getting into the cuts between the petals of the force element, these ends are made with bevels at the same angle, the value of which is in the range from 45 ° to 75 °, while the length of the tapes is chosen so that when the tape is placed in an annular lowering of the cuff between the ends of the tape there is a gap, the value of which, measured along the lateral line of the tape, is less than the cotangent of the angle formed by the bevel line and the side line of the tape with an acute angle of the bevel multiplied by the width of the tape.

Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

- на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого манжетного уплотнения;- figure 1 shows a General view of the proposed lip seal;

- на фиг.2 - зазор А между торцами ленты, установленной в кольцевое понижение манжеты.- figure 2 - the gap And between the ends of the tape installed in the annular lowering of the cuff.

Уплотнение (фиг.1) содержит манжету 1 (например, из фторопласта) U-образного сечения с кольцевыми понижениями 2, 3 в губках, образующих рабочие части 4, 5. В понижения установлены промежуточные элементы - ленты 6, 7. Силовой элемент 8, удерживаемый в теле манжеты упором 9, пружинными лепестками через ленты 6, 7 прижимает рабочие части 4, 5 манжеты к уплотняемым поверхностям корпуса и штока 10, 11.The seal (Fig. 1) contains a cuff 1 (for example, of fluoroplastic) of a U-shaped section with annular depressions 2, 3 in the jaws forming the working parts 4, 5. In the depressions, intermediate elements are installed - tapes 6, 7. Power element 8, held in the body of the cuff with an emphasis 9, spring tabs through the tapes 6, 7 presses the working parts 4, 5 of the cuff to the sealing surfaces of the casing and the rod 10, 11.

Величина зазора Δ (фиг.2) определяется по формулеThe gap Δ (figure 2) is determined by the formula

,

где Δ - зазор;where Δ is the gap;

b - ширина ленты;b is the width of the tape;

α - угол, образованный линией скоса и боковой линией ленты.α is the angle formed by the bevel line and the side line of the tape.

Работоспособность предлагаемого манжетного уплотнения подвижного соединения проверена при испытаниях опытных образцов. Как на воздухе при нормальной температуре, так и на гелии при температуре жидкого азота при давлениях до 250 кгс/см² и многочисленных срабатываниях подвижного соединения манжетное уплотнение показало хорошие результаты по герметичности.The performance of the proposed lip seal of the movable joint was tested during testing of prototypes. Both in air at normal temperature and in helium at a temperature of liquid nitrogen at pressures up to 250 kgf / cm ² and numerous actuations of the movable joint, the lip seal showed good tightness results.

Claims

1. A lip seal of a movable joint, consisting of a U-shaped cuff, an elastic force element in the form of a U-shaped insert with cuts, characterized in that between the petals of the elastic force element and the lip of the cuff in the annular depressions of the cuff are intermediate elements in the form of tapes made of soft material, but harder than the cuff material.

2. A lip seal according to claim 1, characterized in that the ends of the intermediate elements in the form of tapes of soft material have a bevel at the same angle, and the value of the bevel angle is in the range from 45 to 75 °.

3. A lip seal according to claim 2, characterized in that the length of the intermediate elements in the form of tapes of soft material is selected so that when the tape is placed in the annular lowering of the cuff, there is a gap between the ends of the tape, the value of which, measured along the side line of the tape, is less than the cotangent the angle formed by the bevel line and the side line of the tape with an acute angle of the bevel multiplied by the width of the tape.