RU2708482C1

RU2708482C1 - Combined seal

Info

Publication number: RU2708482C1
Application number: RU2018142685A
Authority: RU
Inventors: Александр Валентинович Лебедев; Лев Евгеньевич Лукьянов
Original assignee: Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал"
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2019-12-09

Abstract

FIELD: manufacturing technology.

SUBSTANCE: invention is intended for use in hydraulic and pneumatic systems. Combined seal represents a ring element made of polymer of triangular cross-section and contacting with sealing surface, with cross-section width equal to 0.6…0.9 of groove width, sectional height of circular element in radial direction is 0.1…0.5 from the groove depth, and a circular-section rubber ring. Depth of rectangular groove is equal to depth of groove for sealing with rubber ring of round section of same diameter.

EFFECT: invention improves reliability of sealing of mating surfaces at low pressures, reduces dimensions of depth of sealing groove and simplifies its collection.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области уплотнительной техники и может быть использовано в гидро- и пневмосистемах для герметизации соединений.The invention relates to the field of sealing technology and can be used in hydraulic and pneumatic systems for sealing compounds.

Известно комбинированное уплотнение (патент РФ №2353838), которое содержит герметизируемую деталь, содержащую кольцевую канавку прямоугольного сечения и размещенные в ней кольцевой элемент прямоугольного сечения из антифрикционного материала с шириной, равной ширине кольцевой канавки, взаимодействующий с герметизируемой контрдеталью, и эластомерное кольцо исходно круглого сечения, взаимодействующее с кольцевым элементом и дном канавки. В кольцевом элементе и на дне канавки прямоугольного сечения выполнены кольцевые канавки с поперечными сечениями в виде сегментов эллипса, имеющего оси, совпадающие с осями деформированного поперечного сечения эластомерного кольца.A combination seal is known (RF patent No. 2353838), which contains a sealed part containing an annular groove of rectangular cross section and an annular rectangular element of antifriction material with a width equal to the width of the annular groove interacting with the sealed counter-piece, and an elastomeric ring of initial circular cross section interacting with the annular element and the bottom of the groove. In the annular element and at the bottom of the groove of rectangular cross section, annular grooves are made with cross sections in the form of segments of an ellipse having axes coinciding with the axes of the deformed cross section of the elastomeric ring.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и увеличенные размеры глубины канавки.The disadvantage of this device is the design complexity and increased dimensions of the depth of the groove.

Наиболее близким по технической сущности является комбинированное уплотнение (Абрамов Е.И. и др. Элементы гидропривода, Киев, «Техника», 1977 г., с. 255, 256), принятое за прототип.The closest in technical essence is the combined seal (Abramov E.I. and other Elements of the hydraulic drive, Kiev, "Technics", 1977, S. 255, 256), adopted as a prototype.

Комбинированное уплотнение, содержащее герметизируемую деталь, содержащую кольцевую канавку прямоугольного сечения и размещенные в ней кольцевой элемент из полимерного материала, контактирующий с уплотняемой поверхностью, резиновое кольцо исходно круглого сечения, взаимодействующее с кольцевым элементом и дном канавки, причем суммарная площадь сечения кольцевого элемента и резинового кольца меньше площади сечения канавки.A combination seal containing a sealable part containing an annular groove of rectangular cross section and an annular element of polymer material placed in contact with the sealing surface, a rubber ring of initially circular cross section interacting with the annular element and the bottom of the groove, the total cross-sectional area of the ring element and the rubber ring less than the cross-sectional area of the groove.

Недостатком этого устройства является недостаточная герметичность при низких давлениях, увеличенные размеры глубины канавки и сложность монтажа кольцевого элемента.The disadvantage of this device is the lack of tightness at low pressures, the increased dimensions of the depth of the groove and the complexity of mounting the ring element.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности герметизации комбинированным уплотнением сопрягаемых поверхностей при низких давлениях, уменьшение размеров глубины прямоугольной канавки, упрощение конструкции и собираемости для поршневых уплотнений.The aim of the invention is to increase the reliability of sealing with a combined seal of mating surfaces at low pressures, reducing the size of the depth of a rectangular groove, simplifying the design and collectability for piston seals.

Поставленная цель достигается тем, что кольцевой элемент выполнен треугольного сечения с шириной сечения, равной 0,6…0,9 от канавки, высота сечения кольцевого элемента в радиальном направлении 0,1…0,5 от глубины канавки, глубина канавки равна глубине канавки для уплотнения резиновым кольцом круглого сечения того же диаметра сечения.This goal is achieved in that the annular element is made of a triangular section with a cross-sectional width equal to 0.6 ... 0.9 from the groove, the cross-sectional height of the annular element in the radial direction is 0.1 ... 0.5 from the groove depth, the groove depth is equal to the groove depth for seals with a rubber ring of circular cross section of the same diameter.

На фигуре, представлена конструкция комбинированного уплотнения, которая представляет собой герметизируемую деталь 1, содержащую кольцевую канавку прямоугольного сечения и размещенные в ней кольцевой элемент 2 из полимерного материала, контактирующий с уплотняемой поверхностью 3, резиновое кольцо 4 исходно круглого сечения, взаимодействующее с кольцевым элементом 2 и дном канавки, причем максимальная суммарная площадь сечения кольцевого элемента 2 и резинового кольца 4 меньше площади сечения канавки, причем кольцевой элемент 2 выполнен треугольного сечения с шириной сечения, равной 0,6…0,9 от ширины канавки, высота сечения кольцевого элемента в радиальном направлении составляет 0,1…0,5 от глубины канавки, а глубина канавки равна глубине канавки для уплотнения резиновым кольцом 4 круглого сечения того же диаметра сечения.The figure shows the design of the combined seal, which is a sealed part 1 containing an annular groove of rectangular cross section and placed in it an annular element 2 of polymer material in contact with the sealing surface 3, the rubber ring 4 of the original circular cross section, interacting with the annular element 2 and the bottom of the groove, and the maximum total cross-sectional area of the annular element 2 and the rubber ring 4 is less than the cross-sectional area of the groove, and the annular element 2 is made a triangular section with a section width equal to 0.6 ... 0.9 of the groove width, the cross-sectional height of the annular element in the radial direction is 0.1 ... 0.5 of the groove depth, and the groove depth is equal to the groove depth for sealing with a rubber ring 4 of circular cross section same diameter section.

Комбинированное уплотнение работает следующим образом, в условиях вакуума и давлениях, близких к атмосферному, уплотнение осуществляется как резиновым кольцом 4 круглого сечения, так и кольцевым элементом 2, поджимаемым резиновым кольцом 4 круглого сечения к уплотняемой поверхности 3. При увеличении давления резиновое кольцо круглого сечения 4 полностью заходит под кольцевой элемент 2 и увеличивает его поджатие к уплотняемой поверхности 3. В этом случае ширина L сечения кольцевого элемента 2 выполняется 0,6 ширины канавки, уплотнение применяется предпочтительно в качестве уплотнения для неподвижных соединений. В случае, когда ширина L сечения кольцевого элемента 2 выполняется 0,9 ширины канавки, резиновое кольцо 4 не контактирует с уплотняемой поверхностью 3, уплотнение применяется в качестве уплотнения для подвижных соединений с повышенной износостойкостью. Глубина прямоугольной канавки равна глубине канавки для уплотнения резиновым кольцом 4 круглого сечения того же диаметра сечения. Так как радиальный размер высоты b сечения кольцевого элемента 2 мал, т.е. при установке кольцевого элемента 2 в канавку поршневого уплотнения его относительное растяжение невелико, установить кольцевой элемент 2 можно даже без специального приспособления. Применение полиэфирного полимера позволяет отказаться от дополнительной оснастки для обжатия кольцевого элемента 2, так как после установки кольцевой элемент 2 возвращает свои первоначальные размеры.The combined seal operates as follows, under vacuum and pressures close to atmospheric, the seal is carried out both by a rubber ring 4 of circular cross section and by an annular element 2 pressed by a rubber ring 4 of circular cross section to the sealing surface 3. With increasing pressure, the rubber ring 4 completely fits under the annular element 2 and increases its compression against the sealing surface 3. In this case, the width L of the cross section of the annular element 2 is 0.6 groove widths, the seal is applied preferably as a seal for fixed joints. In the case when the width L of the cross-section of the annular element 2 is 0.9 of the width of the groove, the rubber ring 4 is not in contact with the sealing surface 3, the seal is used as a seal for movable joints with increased wear resistance. The depth of the rectangular groove is equal to the depth of the groove for sealing with a rubber ring 4 of circular cross section of the same diameter. Since the radial dimension of the height b of the cross section of the annular element 2 is small, i.e. when installing the annular element 2 in the groove of the piston seal, its relative tension is small, you can install the annular element 2 even without special equipment. The use of polyester polymer eliminates the need for additional equipment for crimping the ring element 2, since after installation the ring element 2 returns to its original size.

Таким образом, применение описанного комбинированного уплотнения повышает надежность уплотнения сопрягаемых поверхностей при низких давлениях, уменьшает размеры глубины прямоугольной канавки и упрощает конструкцию и собираемость.Thus, the use of the described combined seal improves the reliability of sealing of mating surfaces at low pressures, reduces the size of the depth of the rectangular groove and simplifies the design and collectability.

Claims

A combination seal containing a sealable part containing an annular groove of rectangular cross section and an annular element made of a polymer material placed in contact with the sealing surface, a rubber ring of initially circular cross section interacting with the annular element and the bottom of the groove, the maximum total cross-sectional area of the ring element and rubber the ring is smaller than the cross-sectional area of the groove, characterized in that the annular element is made of a triangular section with a section width equal to 0.6 ... 0.9 of the groove width, the cross-sectional height of the annular element in the radial direction is 0.1 ... 0.5 of the groove depth, and the groove depth is equal to the groove depth for sealing with a circular rubber ring of the same cross-section diameter.