RU2540203C1 - Barrier packing of hydraulic cylinder rod - Google Patents

Barrier packing of hydraulic cylinder rod Download PDF

Info

Publication number
RU2540203C1
RU2540203C1 RU2013136108/06A RU2013136108A RU2540203C1 RU 2540203 C1 RU2540203 C1 RU 2540203C1 RU 2013136108/06 A RU2013136108/06 A RU 2013136108/06A RU 2013136108 A RU2013136108 A RU 2013136108A RU 2540203 C1 RU2540203 C1 RU 2540203C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic cylinder
rod
membrane
compensator
hydraulic
Prior art date
Application number
RU2013136108/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013136108A (en
Inventor
Валерий Борисович Здрогов
Виктор Григорьевич Поляков
Юрий Васильевич Копытов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Центральный Научно-исследовательский Институт Судового Машиностроения" (ЗАО "ЦНИИ СМ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Центральный Научно-исследовательский Институт Судового Машиностроения" (ЗАО "ЦНИИ СМ") filed Critical Закрытое акционерное общество "Центральный Научно-исследовательский Институт Судового Машиностроения" (ЗАО "ЦНИИ СМ")
Priority to RU2013136108/06A priority Critical patent/RU2540203C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2540203C1 publication Critical patent/RU2540203C1/en
Publication of RU2013136108A publication Critical patent/RU2013136108A/en

Links

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to ship building, in particular, to rod packing units. The barrier packing of a hydraulic cylinder rod comprises a movable rod with a packing unit for it including a guide bush with an outer end collar thrusting against the hydraulic cylinder cover. The guide bush of the rod packing unit is made of two compound parts each of which is additionally fitted by the outer and inner sealing rings and comprises an end collar with an under-collar ring, with the help of the said components one of the parts thrusts against the hydraulic cylinder cover and can press the latter, and the other one - against the hydraulic cylinder body via a thrust ring. Both above parts are divided by an additional bush set on the rod, and the cavity formed inside the hydraulic cylinder is connected to a channel by a hydraulic compensator. The compensator consists of two cavities separated by a movable rubber membrane and a signalling unit with its plate being a support for the membrane in its lower position. The cavities under the compensator membrane and inside the rod packing unit are filled by operating fluid, and the cavity above the compensator membrane is made open to the medium surrounding the device.
EFFECT: invention improves reliability of the device.
1 dwg

Description

Заявляемое устройство относится к области судостроения, а именно к корабельным механизмам с гидроцилиндрами в качестве приводных объемных гидродвигателей, включая механизмы забортного и погружного исполнения, в частности к уплотнительным узлам штоков, совершающих прямолинейные возвратно-поступательные движения, независимо от их конструктивного исполнения и области применения.The inventive device relates to the field of shipbuilding, and in particular to ship mechanisms with hydraulic cylinders as driving volumetric hydraulic motors, including outboard and submersible execution mechanisms, in particular, to sealing rod assemblies performing rectilinear reciprocating movements, regardless of their design and scope.

Различные конструкции узлов уплотнения подвижных штоков в гидроцилиндрах, разновидность уплотнительных колец и манжет с рекомендациями по их подбору с достаточной подробностью изложены в специальной литературе (см., например, Т.М. Башта. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем М., Машиностроение, 1974). Требуемая герметичность в рассматриваемых подвижных соединениях узлов гидроцилиндров достигается за счет использования беззазорного уплотнения, обеспечиваемого дополнительным мягким материалом, чаще всего резиной, размещаемой между трущимися поверхностями. Процесс герметизации уплотнения резиновыми деталями осуществляется за счет внедрения сжатой резины в неровности контактирующих с ней поверхностей, при этом происходит заполнение резиной микроканалов на уплотняемой поверхности и перекрытие этих каналов. При движении уплотняемого штока резиновая деталь, находящаяся в сжатом состоянии, стремится принять изменяющуюся по ходу конфигурацию уплотняемой поверхности, сжимаясь на ее выступах и восстанавливаясь на впадинах. По мере увеличения относительной скорости перемещения процесс герметизации беззазорного уплотнения начинает затрудняться, а для полного перекрытия микроканалов на трущейся поверхности резиной требуется увеличение усилия ее объемного сжатия, что, несомненно, приведет к увеличению интенсивности ее износа.Various designs of sealing assemblies for moving rods in hydraulic cylinders, a variety of sealing rings and cuffs with recommendations for their selection are described in sufficient detail in the literature (see, for example, T. M. Bashta. Volumetric pumps and hydraulic motors of hydraulic systems M., Mechanical Engineering, 1974 ) The required tightness in the considered movable joints of the hydraulic cylinder assemblies is achieved through the use of a clearance-free seal provided by additional soft material, most often rubber, placed between the rubbing surfaces. The process of sealing the seal with rubber parts is carried out by introducing compressed rubber into the roughness of the surfaces in contact with it, while filling the microchannels with rubber on the sealing surface and overlapping these channels. When the sealed rod moves, the rubber part in a compressed state tends to adopt the configuration of the sealed surface that changes along the way, compressing at its protrusions and recovering at the troughs. As the relative speed of movement increases, the process of sealing the gapless seal begins to become more difficult, and for the microchannels to completely overlap on the rubbing surface with rubber, an increase in the volume compression force is required, which will undoubtedly lead to an increase in its wear rate.

Конструкции резиновых уплотнителей весьма разнообразны, разработаны стандарты на резиновые детали в виде манжет, воротников, шевронов и резиновых колец. Используются конструкции с различным сочетанием манжет с кольцевыми и фасонными уплотнителями, при этом на выбор той или иной конструкции уплотнения штока оказывает влияние целый ряд факторов, в частности, способ крепления крышки, обжимающей резиновое уплотнение, к гильзе крышки с одной стороны и размещение направляющего кольца штока, в которое упирается уплотнительный узел, - с другой.The design of rubber seals is very diverse, standards for rubber parts in the form of cuffs, collars, chevrons and rubber rings have been developed. Structures with a different combination of cuffs with O-rings and shaped seals are used, and a number of factors influence the choice of one or another stem seal design, in particular, the method of attaching the cover compressing the rubber seal to the cover sleeve on one side and the placement of the rod guide ring , on which the sealing assembly abuts, on the other.

Известно устройство направляющей подвижного штока гидроцилиндра (В.А. Марутов, С.А. Павловский. Гидроцилиндры. Конструкция и расчет. М., Машиностроение, 1966, рис.57 «л», стр.69), являющееся близким к заявляемому устройству по своему назначению.A device for guiding the movable rod of a hydraulic cylinder (V. A. Marutov, S. A. Pavlovsky. Hydraulic cylinders. Design and calculation. M., Engineering, 1966, Fig. 57 "l", p. 69), which is close to the claimed device by to your destination.

К недостаткам конструкции узла уплотнения рассматриваемого аналога следует отнести его односторонность, при которой торцевая манжета обеспечивает только герметизацию рабочей полости гидроцилиндра, находящейся под давлением, исключая возможные протечки из нее наружу, при этом усилия, необходимые для герметизации трущихся поверхностей и создаваемые торцевой манжетой, ограничены, так как второе резиновое кольцо на направляющей втулке, выполняет функцию наружного грязесъемника, очищающего поверхность штока при его движении. Перечисленные недостатки аналога частично устранены в устройстве по авторскому свидетельству SU №998800, (51) F16J 15/44, (54) «Штоковый узел гидроцилиндра», в котором рабочая полость гидроцилиндра дополнена масляной полостью после уплотнительного узла штока, масляная полость соединена с рабочей полостью дроссельными каналами в направляющей втулке с созданием в ней масляного кармана, связанного гидравлически с дополнительной полостью, при этом емкость последней регулируется золотниковым кольцом, перемещаемым штоком. Повышение надежности в этом аналоге достигается путем частичной гидравлической разгрузки направляющей втулки, обеспечения центрирования ее на штоке и эффективного использования удлиненных, равномерно прижатых резиновых элементов уплотнения.The disadvantages of the design of the seal assembly of the analogue under consideration include its one-sidedness, in which the end cuff provides only sealing of the working cavity of the hydraulic cylinder under pressure, excluding possible leaks from it outward, while the efforts necessary to seal the rubbing surfaces and created by the end cuff are limited, since the second rubber ring on the guide sleeve performs the function of an external wiper that cleans the surface of the stem as it moves. The listed disadvantages of the analogue are partially eliminated in the device according to the copyright certificate SU No. 998800, (51) F16J 15/44, (54) “Rod cylinder assembly”, in which the working cavity of the hydraulic cylinder is supplemented by the oil cavity after the rod stem assembly, the oil cavity is connected to the working cavity throttle channels in the guide sleeve with the creation of an oil pocket in it, hydraulically connected with an additional cavity, while the capacity of the latter is regulated by a spool ring, moved by the rod. Improving the reliability in this analogue is achieved by partial hydraulic unloading of the guide sleeve, ensuring its centering on the rod and efficient use of elongated, uniformly pressed rubber seal elements.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому по совокупности признаков является устройство уплотнения штока гидроцилиндра по патенту US №3685398, (45) 22.08.1972, (54) «Гидроцилиндр». Устройство представляет собой гидроцилиндр с подвижным штоком и уплотняющим его узлом, включающим в себя направляющую втулку с наружной торцевой манжетой, опирающейся вторым концом на развернутую торцевую манжету, установленную в крышке гидроцилиндра, принятое за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed combination of features is a device for sealing the stem of a hydraulic cylinder according to US patent No. 3685398, (45) 08/22/1972, (54) "Hydraulic cylinder". The device is a hydraulic cylinder with a movable rod and a sealing assembly thereof, including a guide sleeve with an external end sleeve, resting at the other end on a deployed end sleeve installed in the cover of the hydraulic cylinder, adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного технического устройства, принятого за прототип, относятся:The reasons that impede the achievement of the following technical result when using a known technical device adopted for the prototype include:

- сложность центрирования резьбовой направляющей втулки относительно подвижного штока, не соблюдение которого приводит к неравномерности износа последнего, к увеличению вытекания рабочей жидкости при его движении;- the difficulty of centering the threaded guide sleeve relative to the movable rod, non-observance of which leads to uneven wear of the latter, to an increase in the flow of the working fluid during its movement;

- принятое размещение торцевых манжет в узле уплотнения не дает равномерного обжатия их резиновых элементов, обеспечивающих эффективное использование возникающих при этом усилий, уплотняющих шток, при этом усилие сжатия внутренней торцевой манжеты резьбовой направляющей втулкой недоступно для контроля и может привести к разрушению ее при затяжке резьбы;- the accepted placement of the end cuffs in the seal assembly does not allow uniform compression of their rubber elements, ensuring the effective use of the forces arising from this, sealing the rod, while the compression force of the inner end cuff by the threaded guide sleeve is not accessible for control and may lead to its destruction when tightening the thread;

- свободная наружная торцевая манжета на резьбовой направляющей втулке штока не обеспечивает надежность уплотнения штока при погружном исполнении гидроцилиндра и не предотвращает попадания забортной воды в рабочую жидкость.- the free outer end cuff on the threaded rod guide sleeve does not ensure the reliability of the rod seal when the hydraulic cylinder is submersible and does not prevent the outboard water from entering the working fluid.

Заявляемое устройство направлено на создание двухстороннего узла уплотнения подвижного штока гидроцилиндра в погружном исполнении, надежно защищающего его от проникновения забортной воды в рабочую жидкость гидроцилиндра на всем диапазоне давлений рабочей жидкости и глубин погружения гидроцилиндра.The inventive device is aimed at creating a two-way seal assembly of the moving rod of the hydraulic cylinder in the submersible design, which reliably protects it from the penetration of sea water into the hydraulic fluid of the hydraulic cylinder over the entire range of hydraulic fluid pressures and hydraulic cylinder immersion depths.

Техническим результатом заявляемого устройства является создание эффективного узла уплотнения подвижного штока для гидроцилиндров погружного или забортного исполнения с высокой надежностью и износостойкостью узла уплотнения за счет его гидростатической разгрузки и центрирования направляющих втулок в нем.The technical result of the claimed device is the creation of an effective assembly of a rolling rod seal for hydraulic cylinders of submersible or outboard design with high reliability and wear resistance of the seal assembly due to its hydrostatic unloading and centering of the guide bushings in it.

Указанный технический результат достигается тем, что барьерное уплотнение штока гидроцилиндра, содержащее подвижный шток с уплотняющим его узлом, включающим в себя направляющую втулку с наружной торцевой манжетой, которая опирается в крышку гидроцилиндра. Новым является то, что направляющая втулка узла уплотнения штока выполнена из двух составных частей, каждая из которых дополнена наружным и внутренним уплотнительными кольцами и содержит торцевую манжету с подманжетным кольцом, с помощью которых одна из частей упирается в крышку гидроцилиндра с возможностью ее поджатия, вторая - в корпус гидроцилиндра через упорное кольцо, при этом обе части разделены дополнительной втулкой, установленной на шток, образованная при этом полость внутри гидроцилиндра соединена каналом с гидравлическим компенсатором, имеющим две, разделенные подвижной резиновой мембраной, полости и сигнализатор, тарелка которого представляет собой опору для мембраны в нижнем своем положении, при этом полости под мембраной компенсатора и внутри узла уплотнения штока заполнены рабочей жидкостью, а полость над мембраной компенсатора выполнена открытой для среды, окружающей устройство.The specified technical result is achieved in that the barrier seal of the hydraulic cylinder rod, comprising a movable rod with a sealing assembly including a guide sleeve with an external end sleeve, which rests on the cylinder cover. New is that the guide sleeve of the stem seal assembly is made of two components, each of which is supplemented with an outer and inner sealing rings and contains an end cuff with a lip ring, with which one of the parts rests against the cylinder cover with the possibility of preloading it, the second into the body of the hydraulic cylinder through a thrust ring, while both parts are separated by an additional sleeve mounted on the rod, the cavity formed inside the hydraulic cylinder is connected by a channel to the hydraulic an absorber having two cavities separated by a movable rubber membrane and a signaling device, the plate of which is a support for the membrane in its lower position, the cavities under the compensator membrane and inside the stem seal assembly are filled with working fluid, and the cavity above the compensator membrane is open to the medium surrounding the device.

При исследовании отличительных признаков заявляемого устройства не выявлено каких-либо технических решений по разделению направляющей втулки подвижного штока на две части, позволяющих уменьшить усилия их воздействия на шток и распределить эти усилия по длине штока. Дополнения составных направляющих штока наружными и внутренними канавками под уплотнительные резиновые кольца и проточками под торцевые манжеты позволяют обеспечить необходимую центровку составных направляющих на подвижном штоке и равномерность обжатия резиновых уплотнений, что гарантирует их использование с максимальной эффективностью.In the study of the distinguishing features of the claimed device did not reveal any technical solutions for the separation of the guide sleeve of the movable rod into two parts, allowing to reduce the forces of their impact on the rod and distribute these forces along the length of the rod. Additions to the composite rod guides with the outer and inner grooves for the sealing rubber rings and grooves for the end cuffs allow for the necessary alignment of the composite guides on the movable rod and the uniform compression of the rubber seals, which guarantees their use with maximum efficiency.

Подманжетные кольца, с помощью которых одна из частей направляющей втулки выполнена с упором в крышку гидроцилиндра с возможностью ее поджатия, вторая с упором в корпус гидроцилиндра через упорное кольцо, что обеспечивают равномерность нагружения составных направляющих штока и компенсацию износа резиновых уплотнительных элементов при эксплуатации.Cuff rings, with which one of the parts of the guide sleeve is made with emphasis in the cylinder cover with the possibility of preloading it, the second with emphasis in the cylinder body through the stop ring, which ensures uniform loading of the composite rod guides and compensation of wear of rubber sealing elements during operation.

Составные направляющие штока разделены дополнительной втулкой, установленной на шток, образованная при этом полость внутри гидроцилиндра, выполняющая в совокупности с компенсатором функции барьера, разделяющего рабочую жидкость и окружающую среду, соединена каналом с гидравлическим компенсатором, имеющим две, разделенные подвижной резиновой мембраной, полости и сигнализатор, тарелка которого представляет собой опору для мембраны в нижнем ее положении, при этом полости под мембраной компенсатора и внутри узла уплотнения штока заполнены рабочей жидкостью, а полость над мембраной компенсатора выполнена открытой для окружающей устройство среды, что позволяет обеспечить гидравлическую разгрузку каждой составной части направляющей втулки независимо от величины давления рабочей жидкости в полости гидроцилиндра и гидростатического наружного давления, которое зависит от глубины погружения.The composite guide rails of the rod are separated by an additional sleeve mounted on the rod, the cavity formed in this case inside the hydraulic cylinder, which, together with the compensator, functions as a barrier separating the working fluid and the environment, is connected by a channel to a hydraulic compensator having two cavities and a signaling device separated by a movable rubber membrane , the plate of which is a support for the membrane in its lower position, while the cavity under the compensator membrane and inside the stem seal assembly is filled water, and the cavity above the compensator membrane is made open to the environment of the device, which allows hydraulic unloading of each component of the guide sleeve regardless of the pressure of the working fluid in the cavity of the hydraulic cylinder and the hydrostatic external pressure, which depends on the depth of immersion.

Общий вид барьерного уплотнения штока гидроцилиндра поясняется чертежом.A general view of the barrier seal of the hydraulic cylinder rod is illustrated in the drawing.

Заявляемое устройство состоит из гидроцилиндра 1 с подвижным штоком 2 и уплотняющим его узлом, включающим в себя направляющие втулки 3 и 4 с канавками под наружные 5, 6 и внутренние 7, 8 уплотнительные кольца, а также торцевые манжеты 9 и 10, удерживаемые внутри гидроцилиндра крышкой 11 с одной стороны и упорным кольцом 12 - с другой, при этом направляющие втулки, дополненные наружными и внутренними уплотнительными кольцами 5, 6, 7, 8, а также торцевой манжетой 10 с подманжетным кольцом 13, с помощью которого торцевая манжета 10 упирается в крышку 11 гидроцилиндра 1 с возможностью ее поджатия, а торцевая манжета 9 опирается на корпус внутри гидроцилиндра 1 с использованием подманжетного 14 и упорного 12 колец, при этом направляющие втулки 3 и 4 с торцевыми манжетами 9 и 10 и уплотнительными кольцами 5, 6, 7, 8 разделены дополнительной втулкой 15, установленной на шток 2 с зазором, образующей при этом полость внутри гидроцилиндра, соединенную каналом 16 с гидравлическим компенсатором 17, имеющим две разделенные подвижной резиновой мембраной 18 полости и тарелку 19 сигнализатора 20, на которую опирается мембрана 18 в нижнем своем положении, при этом полости под мембраной 18 компенсатора 17 и внутри узла уплотнения штока заполнены рабочей жидкостью, а полость над мембраной компенсатора выполнена открытой для среды, окружающей устройство.The inventive device consists of a hydraulic cylinder 1 with a movable rod 2 and its sealing assembly, including guide bushings 3 and 4 with grooves for the outer 5, 6 and inner 7, 8 o-rings, as well as the end cuffs 9 and 10, held inside the hydraulic cylinder by a cover 11 on the one hand and a thrust ring 12 on the other, while the guide bushings, supplemented by outer and inner sealing rings 5, 6, 7, 8, as well as an end collar 10 with a cuff ring 13, with which the end collar 10 abuts the cover 11 hydrocycling Indra 1 with the possibility of preloading it, and the end sleeve 9 rests on the housing inside the hydraulic cylinder 1 using the cuff 14 and the thrust 12 rings, while the guide bushings 3 and 4 with the end cuffs 9 and 10 and the sealing rings 5, 6, 7, 8 are divided an additional sleeve 15 mounted on the rod 2 with a gap, forming a cavity inside the hydraulic cylinder, connected by a channel 16 to a hydraulic compensator 17 having two cavities separated by a movable rubber membrane 18 and a plate 19 of the signaling device 20, on which the membrane rests 18 and in its lower position, the cavity under the membrane 18 and the compensator 17 inside the stem seal assembly filled with working fluid and the cavity over the membrane compensator made open to the environment surrounding the device.

Заявляемое устройство работает следующим образом: при перемещении штока 2 рабочая жидкость из полости гидроцилиндра 1 одновременно поступает в соединенные с ней полости внутри узла уплотнения над дополнительной втулкой 15 и по каналу 16 в подмембранную полость компенсатора 17. Давление в этих полостях выравнивается, а резиновая мембрана 18 под действием рабочей жидкости сойдет с тарелки 19 сигнализатора 20 и займет крайнее верхнее положении, позволив рабочей жидкости заполнить весь объем компенсатора 17. Тыльные стороны обеих направляющих втулок 3 и 4 получат одинаковую нагруженность под действием давления рабочей жидкости, при этом направляющая втулка 3 со стороны рабочей полости гидроцилиндра 1 оказывается гидравлически разгруженной, т.е. усилие, воспринимаемое тыльной ее стороной, равно и противоположно направлено усилию, действующему на переднюю часть, содержащую торцевую манжету 9 и подманжетное кольцо 14.The inventive device operates as follows: when moving the rod 2, the working fluid from the cavity of the hydraulic cylinder 1 simultaneously enters the connected cavity inside the seal assembly above the additional sleeve 15 and through the channel 16 into the submembrane cavity of the compensator 17. The pressure in these cavities is equalized, and the rubber membrane 18 under the action of the working fluid, it will come off the plate 19 of the signaling device 20 and will take its highest position, allowing the working fluid to fill the entire volume of the compensator 17. The rear sides of both guides Lok 3 and 4 receive the same loading under working fluid pressure, the guide sleeve 3 from the working chamber of the hydraulic cylinder 1 is hydraulically relieved, i.e. the force perceived by its back side is equally and oppositely directed by the force acting on the front part containing the end cuff 9 and the cuff ring 14.

Гидравлически разгруженная направляющая втулка 3 с торцевой манжетой 9, дополненная наружным 5 и внутренним 7 уплотнительными кольцами, создает оптимальный режим герметичности подвижного штока 2, обеспечивает эффективность использования сил трения, созданных всей комбинацией резиновых деталей уплотнения в условиях минимального их износа, при этом на интенсивность износа не влияет величина давления рабочей жидкости, т.к. уплотнительный узел продолжает оставаться гидравлически разгруженным.The hydraulically unloaded guide sleeve 3 with an end sleeve 9, supplemented with an outer 5 and an inner 7 o-rings, creates an optimal tightness mode of the movable rod 2, ensures the efficient use of the friction forces created by the entire combination of rubber components of the seal under conditions of minimal wear, while the wear rate the pressure of the working fluid is not affected, as the sealing assembly remains hydraulically unloaded.

Вторая часть направляющей втулки 4 при полностью заполненном рабочей жидкостью компенсаторе 17 обеспечивает герметичность уплотнения подвижного штока 2 только своими наружным 6 и внутренним 8 уплотнительными кольцами, эффективность уплотнения этого узла будет несколько ниже по сравнению с узлом, рассмотренным выше, однако она начинает возрастать по мере увеличения давления окружающей гидроцилиндр среды, например, если объект с установленным на нем гидроцилиндром начинает погружение на глубину.The second part of the guide sleeve 4, when the compensator 17 is completely filled with the working fluid, ensures the tightness of the seal of the moving rod 2 only with its outer 6 and inner 8 sealing rings, the sealing efficiency of this assembly will be slightly lower compared to the assembly discussed above, however, it begins to increase with increasing pressure of the medium surrounding the hydraulic cylinder, for example, if an object with a hydraulic cylinder installed on it begins to dive to a depth.

При погружении объекта с установленным на нем гидроцилиндром по мере роста гидростатического давления воды, воздействующей на переднюю часть второй направляющей втулки 4 с торцевой манжетой 10 и заполняющей верхнюю надмембранную полость компенсатора 17, рабочая жидкость начнет вытесняться мембранной 18 из нижней полости компенсатора 17 в рабочую полость гидроцилиндра 1, при этом давление рабочей жидкости в соединенных между собой полостях начнет возрастать, увеличивая воздействии на тыльные части обеих направляющих втулок 3 и 4. При равенстве величин гидростатического давления воды и давления рабочей жидкости в компенсаторе обе направляющие втулки 3 и 4 окажутся гидравлически разгруженными и перейдут в режим работы с максимальной эффективностью уплотнений подвижного штока при минимальном износе.When an object is immersed with a hydraulic cylinder mounted on it, as the hydrostatic pressure of water increases, acting on the front of the second guide sleeve 4 with the end collar 10 and filling the upper supranembrane cavity of the compensator 17, the working fluid will begin to be displaced by the membrane 18 from the lower cavity of the compensator 17 into the working cavity of the hydraulic cylinder 1, while the pressure of the working fluid in the interconnected cavities will begin to increase, increasing the impact on the back of both guide bushings 3 and 4. With equal of the hydrostatic pressure of the water and the pressure of the working fluid in the compensator, both guide sleeves 3 and 4 will be hydraulically unloaded and will go into operation with maximum efficiency of the rolling rod seals with minimal wear.

При дальнейшем росте гидростатического давления за допустимые пределы, мембрана 18 в компенсаторе 17 начнет прогибаться вниз, выдавливая рабочую жидкость, и в конце концов надавит на тарелку 19 сигнализатора 20, вызывая его срабатывание, извещающее о том, что гидравлическая разгруженность направляющих втулок 3 и 4 нарушена, торцевая манжета 10 перегружена, а полезное усилие на герметизацию второй торцевой манжеты 9 снижается.With a further increase in hydrostatic pressure beyond the permissible limits, the membrane 18 in the compensator 17 will begin to bend down, squeezing out the working fluid, and finally press on the plate 19 of the signaling device 20, causing it to operate, notifying that the hydraulic unloading of the guide bushings 3 and 4 is broken , the end collar 10 is overloaded, and the useful force to seal the second end collar 9 is reduced.

При всплытии объекта с установленным на нем гидроцилиндром уравновешивание гидростатического давления и давления рабочей жидкости в компенсаторе 17 достигается за счет вытеснения из него мембраной излишней воды.When an object emerges with a hydraulic cylinder mounted on it, balancing the hydrostatic pressure and the working fluid pressure in the compensator 17 is achieved by displacing excess water from the membrane with it.

Для компенсации износа резиновых уплотнительных деталей при длительной их эксплуатации торцевые манжеты 9 и 10 снабжены подманжетными кольцами 13 и 14, которыми они упираются в крышку 11 гидроцилиндра 1 и в упорное кольцо 12 внутри корпуса гидроцилиндра. Крышка 11 выполнена с возможностью ее осевого поджатия путем затяжки крепящих ее болтов, возникающие при этом осевые усилия через подманжетные кольца 13, 14 и разделительную втулку 15 на штоке 2 одновременно передаются на обе торцевые манжеты 9 и 10, усиливая объемное сжатие резины, из которой они изготовлены, в результате чего могут быть увеличены полезные усилия манжет, необходимые для более эффективной герметизации подвижного штока 2.To compensate for the wear of the rubber sealing parts during their long-term operation, the end cuffs 9 and 10 are equipped with cuff rings 13 and 14, which they abut against the cover 11 of the hydraulic cylinder 1 and into the thrust ring 12 inside the cylinder body. The cover 11 is made with the possibility of its axial preload by tightening the bolts securing it, the resulting axial forces through the lip rings 13, 14 and the separation sleeve 15 on the rod 2 are simultaneously transmitted to both end cuffs 9 and 10, increasing the volumetric compression of the rubber from which they made, as a result of which the useful forces of the cuffs necessary for more efficient sealing of the movable rod 2 can be increased.

Заявляемое устройство барьерного уплотнения штока гидроцилиндра, содержащее подвижный шток с уплотняющим его узлом, включает в себя направляющую втулку с наружной торцевой манжетой, опирающейся в крышку гидроцилиндра, при этом направляющая втулка узла уплотнения штока выполнена из двух составных частей, каждая из которых дополнена наружным и внутренним уплотнительными кольцами и содержит торцевую манжету с подманжетным кольцом, с помощью которых одна из частей упирается в крышку гидроцилиндра с возможностью ее поджатия, вторая - в корпус гидроцилиндра через упорное кольцо, при этом обе части разделены дополнительной втулкой, установленной на шток, образованная при этом полость внутри гидроцилиндра, соединена каналом с гидравлическим компенсатором, имеющим две, разделенные подвижной резиновой мембраной, полости и сигнализатор, тарелка которого представляет собой опору для мембраны, находящейся в нижнем ее положении, при этом полости под мембраной компенсатора и внутри узла уплотнения штока заполнены рабочей жидкостью, а полость над мембраной компенсатора выполнена открытой для среды, окружающей устройство, что позволяет достичь:The inventive device for barrier sealing of a hydraulic cylinder rod, comprising a movable rod with a sealing assembly thereof, includes a guide sleeve with an external end collar resting on the cylinder cover, wherein the guide sleeve of the rod seal assembly is made of two components, each of which is supplemented by an external and an internal O-rings and contains an end cuff with a cuff ring, with the help of which one of the parts abuts against the cover of the hydraulic cylinder with the possibility of preloading it, the second - in the cylinder head through the thrust ring, while both parts are separated by an additional sleeve mounted on the rod, the cavity formed inside the hydraulic cylinder connected by a channel with a hydraulic compensator having two, separated by a movable rubber membrane, cavities and an indicator, the plate of which is a support for the membrane located in its lower position, while the cavities under the compensator membrane and inside the stem seal assembly are filled with working fluid, and the cavity above the compensator membrane is made and open to the environment surrounding the device, which allows you to achieve:

- эффективного и надежного уплотнения подвижного штока гидроцилиндра погружного исполнения на всем рабочем диапазоне давлений рабочей жидкости и глубины погружения с повышенной износостойкостью за счет использования разгруженных уплотнительных узлов;- effective and reliable sealing of the moving rod of a submersible hydraulic cylinder over the entire working range of working fluid pressures and immersion depths with increased wear resistance through the use of unloaded sealing assemblies;

- простоты настроек и отсутствия сложных регулировок устройства в течение длительной эксплуатации, определяемой сроком службы стандартных резинотехнических изделий.- simplicity of settings and the lack of complex adjustments of the device during long-term operation, determined by the service life of standard rubber products.

Разработана конструкторская документация опытного образца заявляемого барьерного уплотнения штока гидроцилиндра с последующим изготовлением и проведением натурных испытаний.The design documentation of the prototype of the inventive barrier seal of the hydraulic cylinder rod with the subsequent manufacture and field testing was developed.

Claims (1)

Барьерное уплотнение штока гидроцилиндра, содержащее подвижный шток с уплотняющим его узлом, включающим в себя направляющую втулку с наружной торцевой манжетой, опирающейся в крышку гидроцилиндра, отличающееся тем, что направляющая втулка узла уплотнения штока выполнена из двух составных частей, каждая из которых
дополнена наружным и внутренним уплотнительными кольцами и содержит торцевую манжету с подманжетным кольцом, с помощью которых одна из частей выполнена упирающейся в крышку гидроцилиндра с возможностью ее поджатия, вторая - в корпус гидроцилиндра через упорное кольцо, при этом обе части разделены дополнительной втулкой, установленной на шток, образованная при этом полость внутри гидроцилиндра соединена каналом с гидравлическим компенсатором, имеющим две, разделенные подвижной резиновой мембраной, полости и сигнализатор, тарелка которого представляет собой опору для мембраны в нижнем ее положении, при этом полости под мембраной компенсатора и внутри узла уплотнения штока заполнены рабочей жидкостью, а полость над мембраной компенсатора выполнена открытой для среды, окружающей устройство.
A barrier cylinder rod seal comprising a movable rod with a sealing assembly including a guide sleeve with an outer end collar resting on the cylinder cover, characterized in that the guide sleeve of the rod seal assembly is made of two components, each of which
supplemented with outer and inner o-rings and contains an end cuff with a lip ring, with which one of the parts is abutted against the cover of the hydraulic cylinder with the possibility of pressing it, the second is made into the body of the hydraulic cylinder through the thrust ring, while both parts are separated by an additional sleeve mounted on the rod , the cavity formed in this case inside the hydraulic cylinder is connected by a channel with a hydraulic compensator having two, separated by a movable rubber membrane, cavities and an indicator, a plate of which th is the support for the membrane in its lower position, the cavity under the membrane and inside the compensator assembly rod seals filled with working fluid and the cavity over the membrane compensator made open to the environment surrounding the device.
RU2013136108/06A 2013-07-31 2013-07-31 Barrier packing of hydraulic cylinder rod RU2540203C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013136108/06A RU2540203C1 (en) 2013-07-31 2013-07-31 Barrier packing of hydraulic cylinder rod

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013136108/06A RU2540203C1 (en) 2013-07-31 2013-07-31 Barrier packing of hydraulic cylinder rod

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2540203C1 true RU2540203C1 (en) 2015-02-10
RU2013136108A RU2013136108A (en) 2015-02-10

Family

ID=53281653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013136108/06A RU2540203C1 (en) 2013-07-31 2013-07-31 Barrier packing of hydraulic cylinder rod

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2540203C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3540741A (en) * 1968-09-18 1970-11-17 Singer General Precision Seal assembly for a hydraulically operated cylinder
US3559540A (en) * 1968-08-06 1971-02-02 Arnold C Sheldon Hydraulic actuator
US3685398A (en) * 1971-05-28 1972-08-22 Case Co J I Hydraulic cylinder
SU998800A1 (en) * 1981-11-23 1983-02-23 Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина Hydraulic cylinder rod assembly
RU2127376C1 (en) * 1993-03-17 1999-03-10 Черни Холдингс Лимитед Self-aligning shaft support
RU2364776C1 (en) * 2008-04-22 2009-08-20 Сергей Николаевич Новосельцев Gland assembly

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3559540A (en) * 1968-08-06 1971-02-02 Arnold C Sheldon Hydraulic actuator
US3540741A (en) * 1968-09-18 1970-11-17 Singer General Precision Seal assembly for a hydraulically operated cylinder
US3685398A (en) * 1971-05-28 1972-08-22 Case Co J I Hydraulic cylinder
SU998800A1 (en) * 1981-11-23 1983-02-23 Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина Hydraulic cylinder rod assembly
RU2127376C1 (en) * 1993-03-17 1999-03-10 Черни Холдингс Лимитед Self-aligning shaft support
RU2364776C1 (en) * 2008-04-22 2009-08-20 Сергей Николаевич Новосельцев Gland assembly

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013136108A (en) 2015-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9488198B2 (en) Device for transferring a hydraulic working pressure in a pressure fluid for actuating hydraulic units of deep-sea systems
SE8603595D0 (en) TESTING HYDRAULIC DEVICE
WO2015190972A1 (en) Hydraulic cylinder
CN106979187B (en) A kind of hydraulic cylinder being used to support
RU2540203C1 (en) Barrier packing of hydraulic cylinder rod
KR20130139110A (en) Rod cover for hydraulic cylinder
CN105715608A (en) Underwater hydraulic linear cylinder mechanism with position feedback function
KR101673945B1 (en) Cylinder tube and cooling jacket cylinder
CN105179377B (en) A kind of sealing piston of hydraulic cylinder device with anti-deformation and storage oil leak ability
RU2610372C1 (en) Double-acting cylinder with double rod
CN104806598A (en) Supercharger cylinder
ITTO961047A1 (en) ALTERNATIVE COMPRESSOR
CN201546655U (en) Two-stage sealer
CN209510760U (en) It is a kind of without sealed gear-and-rack swing hydraulic cylinder
CN103697108B (en) Straight-through type Low rigidity Large travel range self-balancing damping device
CN107461376A (en) For improving the hydraulic cylinder of sealing property
CN108131355B (en) Pressure compensation device for pressure relief detection of underwater appliance and capable of automatically supplementing oil and maintaining pressure
CN105422861A (en) Packing seal structure internally provided with reinforcing rings
CN105673763A (en) Inflatable type damper guider sealing structure
CN204371824U (en) A kind of pressurized machine oil cylinder
CN205331423U (en) Packing structure of built -in intensifier ring
RU176406U1 (en) MINING MACHINES HYDROCYLINDER
CN207195351U (en) A kind of cylinder of high sealing performance
CN211116911U (en) Hydraulic oil cylinder of magnetorheological elastomer
CN217462717U (en) Novel hydraulic cylinder seal structure