RU2811847C1 - Sealing device - Google Patents
Sealing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2811847C1 RU2811847C1 RU2023110281A RU2023110281A RU2811847C1 RU 2811847 C1 RU2811847 C1 RU 2811847C1 RU 2023110281 A RU2023110281 A RU 2023110281A RU 2023110281 A RU2023110281 A RU 2023110281A RU 2811847 C1 RU2811847 C1 RU 2811847C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ring
- sealing
- rings
- split
- sealing element
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для уплотнения двух концентрично расположенных поверхностей, и может применяться в области машиностроения, в частности, для уплотнения поршней, плунжеров и штоков объемных машин, например, насосов, а также вращающихся валов.The invention relates to devices for sealing two concentrically located surfaces, and can be used in the field of mechanical engineering, in particular, for sealing pistons, plungers and rods of volumetric machines, for example, pumps, as well as rotating shafts.
Известен поршень, содержащий сердечник с цилиндрическим буртом, как минимум, одну сменную манжеты, установленную между буртом и упорным кольцом (см. патент на полезную модель №189595, F04B 53/14, F16J 1/01, опуб. 28.05.2019, бюл. №16).A piston is known containing a core with a cylindrical collar, at least one replaceable collar installed between the collar and the thrust ring (see patent for utility model No. 189595, F04B 53/14, F16J 1/01, pub. 05/28/2019, Bulletin No. 16).
Недостатком известного устройства является недостаточный ресурс работы вследствие вероятности защемления опорной части манжеты в зазор между буртом и уплотняемой поверхностью, что может привести к отрыву манжеты.The disadvantage of the known device is its insufficient service life due to the possibility of pinching the supporting part of the cuff into the gap between the collar and the sealing surface, which can lead to tearing off of the cuff.
Известен поршень, содержащий металлический сердечник с цилиндрическим буртом, как минимум, одну сменную резиновую манжеты, защитное кольцо, установленное между буртом и манжетой, при этом взаимодействующие между собой поверхности манжеты и кольца выполнены коническими (патент РФ №2050491, МПК F16J 1/00, опуб. 20.12.1995).A known piston contains a metal core with a cylindrical collar, at least one replaceable rubber cuff, a protective ring installed between the collar and the cuff, while the interacting surfaces of the cuff and ring are made conical (RF patent No. 2050491, IPC
Оснащение поршня защитным кольцом из неметаллического материала снижает контактное давление в опорной части манжеты.Equipping the piston with a protective ring made of non-metallic material reduces the contact pressure in the supporting part of the cuff.
Недостатком известного устройства является недостаточный ресурс работы вследствие защемления опорной части манжеты в увеличивающийся зазор между защитным кольцом и уплотняемой поверхностью в процессе работы.The disadvantage of the known device is the insufficient service life due to pinching of the supporting part of the cuff into the increasing gap between the protective ring and the sealing surface during operation.
Известно уплотнительное устройство для уплотнения двух концентрично расположенных поверхностей, содержащее установленные в сердечнике или обойме между буртами, как минимум, один уплотнительный элемент и защитное кольцо, при этом взаимодействующие между собой торцевые поверхности кольца и бурта выполнены коническими, защитное кольцо выполнено разрезным из неметаллического материала с твердостью, превышающим твердость материала манжеты (см. кн.: Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т. 3, - м,: Машиностроение, 1978, с. 199-202), которое принято за прототип.A sealing device is known for sealing two concentrically located surfaces, containing at least one sealing element and a protective ring installed in a core or cage between the collars, while the interacting end surfaces of the ring and collar are made conical, the protective ring is made of a split non-metallic material with hardness exceeding the hardness of the cuff material (see book: Anuriev V.I. Handbook of mechanical engineering designer. Vol. 3, - m,: Mechanical Engineering, 1978, pp. 199-202), which is accepted as a prototype.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение ресурса уплотнительного устройства путем исключения защемления торцевой части уплотнительного элемента в зазор между защитным кольцом и уплотняемой поверхностью.The technical objective of the proposed invention is to increase the service life of the sealing device by eliminating pinching of the end part of the sealing element into the gap between the protective ring and the sealing surface.
Решение указанной задачи достигается тем, что в уплотнительном устройстве для герметизации двух концентрично расположенных цилиндрических поверхностей, содержащем установленные в сердечнике или обойме между буртами, как минимум, один уплотнительный элемент и защитное кольцо, при этом взаимодействующие между собой торцевые поверхности кольца и бурта выполнены коническими, защитное кольцо выполнено разрезным из неметаллического материала с твердостью, превышающим твердость материала манжеты, согласно техническому решению, оно снабжено дополнительным защитным кольцом, размещенным между уплотнительным элементом и защитным кольцом, в средней части взаимодействующих между собой торцевых поверхностях колец выполнены зеркальные кольцевые канавки с образованием замкнутой кольцевой полости, в которой размещено ответно выполненное разрезное пружинное кольцо с возможностью постоянного прижатия колец к уплотняемой поверхности.The solution to this problem is achieved by the fact that in a sealing device for sealing two concentrically located cylindrical surfaces, containing at least one sealing element and a protective ring installed in a core or cage between the collars, while the interacting end surfaces of the ring and collar are made conical, the protective ring is made of split non-metallic material with a hardness exceeding the hardness of the cuff material; according to the technical solution, it is equipped with an additional protective ring placed between the sealing element and the protective ring; in the middle part of the interacting end surfaces of the rings, mirror annular grooves are made to form a closed annular a cavity in which a reciprocal split spring ring is placed with the possibility of constantly pressing the rings to the sealing surface.
Стыки разрезных колец и пружинного разрезного кольца расположены с равным угловым расстоянием между собой.The joints of the split rings and the spring split ring are located with equal angular distances between them.
Уплотнительное устройство для герметизации двух концентрично расположенных поверхностей иллюстрируется чертежами:A sealing device for sealing two concentrically located surfaces is illustrated in the drawings:
на фиг. 1 изображен общий вид поршня, насаженного на шток;in fig. 1 shows a general view of the piston mounted on the rod;
на фиг. 2 - уплотнительное устройство плунжера или вращающегосяin fig. 2 - sealing device of the plunger or rotating
вала.shaft
Уплотнительное устройство, например, поршень, содержит насаженный на шток 1 сердечник 2 с буртом 3. На сердечник 2 последовательно насажены защитные кольца 4 и 5, уплотнительная манжета 6, упорное кольцо 7 и упор 8. Упор 8 выполнен, например, в виде разрезного пружинного кольца, установленного на кольцевой канавке сердечника 2.A sealing device, for example, a piston, contains a
Взаимодействующие между собой торцевые поверхности кольца 4 и бурта выполнены коническими. В средней части взаимодействующих между собой торцевых поверхностях колец 4 и 5 выполнены зеркально расположенные кольцевые углубления 9 и 10, например, в виде торовой поверхности с образованием замкнутой полости 11. Сечение полости 11 представляет собой окружность, и в ней размещено ответно выполненное разрезное пружинное кольцо 12 круглого сечения. Наружный диаметр пружинного кольца 12 в ненагруженном состоянии больше максимального диаметра полости 11 круглого сечения.The interacting end surfaces of the
Защитные кольца 4 и 5 выполнены из неметаллического материала, твердость которого больше твердости материала манжеты 6.
Сердечник 1 установлен между упорами 13 и 14, выполненными, например, в виде бурта штока 1 и гайки.The
Поршень со штоком 1 установлен в цилиндре 15, например, поршневого насоса (на фиг. не показан) с образованием рабочей полости 16.A piston with
Сердечник 2 снабжен, например, уплотнительным элементом 17 для герметизации зазора между ним и штоком 1.The
Стыки разрезных колец 4, 5 и пружинного разрезного кольца 12 могут быть расположены с равным угловым расстоянием между собой.The joints of the
Уплотнительное устройство плунжера или вала (на фиг. не показаны) содержит установленные последовательно на обойме 18 (фиг. 2) с цилиндрическим выступом 19 упорное кольцо 20, манжету 6, защитные кольца 5 и 4, нажимное кольцо 21 и упор 22, выполненный, например, в виде гайки.The sealing device of the plunger or shaft (not shown in Fig.) contains a
В средней части взаимодействующих между собой торцевых поверхностях колец 4 и 5 выполнены зеркально расположенные, например, кольцевые прямоугольные в сечении, канавки 23 и 24 с образованием замкнутой кольцевой полости 25. В полости 11 размещено ответно выполненное разрезное пружинное кольцо 26 прямоугольного сечения. Внутренний диаметр кольца 26 в ненагруженном состоянии меньше минимального диаметра полости 11.In the middle part of the interacting end surfaces of the
Стыки разрезных колец 4, 5 и пружинного разрезного кольца 26 могут быть расположены с равным угловым расстоянием между собой.The joints of the
Уплотнительное устройство, например, поршень, в составе объемного насоса, работает следующим образом.A sealing device, such as a piston, in a positive displacement pump works as follows.
При сборке поршня посадка разрезного пружинного кольца 12 в кольцевую канавку 9, и далее размещение кольца 12 в полости 11 при насадке кольца 5 вплотную к кольцу 4 обеспечивает небольшое радиальное перемещение колец 4 и 5. После размещения поршня со штоком 1 в цилиндре 15 кольца 4 и 5, как и передняя часть манжеты 6, плотно прилегают к уплотняемой поверхности цилиндра 15. Вследствие этого исключается вероятность защемления тыльной части манжеты 6 в зазор.When assembling the piston, fitting the
В процессе эксплуатации происходит износ уплотняемой поверхности манжеты 6 и колец 4, 5. Постоянное прижатие колец 4 и 5 к поверхности цилиндра 15 под действием разрезного пружинного кольца 12 исключает образованием зазора между кольцами 4, 5 и цилиндром 15.During operation, wear occurs on the sealing surface of the
При расположении стыков защитных колец 4, 5 и пружинного кольца 12 с равным угловым расстоянием обеспечивается более равномерное распределение контактного давления между поверхностями колец 4,5 и уплотняемой поверхностью.When the joints of the
Работа уплотнительного устройства для уплотнения плунжера, штока или вала (фиг. 2) осуществляется аналогичным образом.The operation of the sealing device for sealing the plunger, rod or shaft (Fig. 2) is carried out in a similar way.
Вследствие того, что внутренний диаметр кольца 26 в ненагруженном состоянии меньше минимального диаметра полости 25 прямоугольного сечения, при оснащении указанным устройством плунжера или вала (на фиг. не показаны), кольца 4 и 5 всегда прижаты к уплотняемой поверхности. Предотвращение зазора между поверхностями колец и уплотняемой поверхностью исключает вероятность защемления торцевой части манжеты 6 в зазор.Due to the fact that the inner diameter of the
Таким образом, предлагаемое уплотнительное устройство позволяет повысить ресурс работы вследствие исключения возможности защемления тыльной части манжеты в зазор.Thus, the proposed sealing device makes it possible to increase the service life by eliminating the possibility of pinching the back part of the cuff into the gap.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2811847C1 true RU2811847C1 (en) | 2024-01-18 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3582093A (en) * | 1968-01-09 | 1971-06-01 | Messier Fa | Fluidtight sliding joint for a moving member,adapted for use at high working temperatures and pressures |
RU2016298C1 (en) * | 1992-09-29 | 1994-07-15 | Кривенко Юрий Александрович | Sectional piston |
RU2050491C1 (en) * | 1993-03-11 | 1995-12-20 | Артемьев Николай Александрович | Slush pump piston |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3582093A (en) * | 1968-01-09 | 1971-06-01 | Messier Fa | Fluidtight sliding joint for a moving member,adapted for use at high working temperatures and pressures |
RU2016298C1 (en) * | 1992-09-29 | 1994-07-15 | Кривенко Юрий Александрович | Sectional piston |
RU2050491C1 (en) * | 1993-03-11 | 1995-12-20 | Артемьев Николай Александрович | Slush pump piston |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя, т.3, М., Машиностроение, 1978, с.199-205. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3994208A (en) | Piston for high-pressure hydraulic machine | |
AU2014294907B2 (en) | Sealing device for piston | |
US9206900B2 (en) | Assembly for sealing a sliding interface | |
US5064359A (en) | Annular support for a seal for a tilt piston | |
KR100254182B1 (en) | An axial piston fluid translating unit with sealed barrel plate | |
RU2811847C1 (en) | Sealing device | |
US4289322A (en) | Gland pack for reciprocating machines operating at high pressure | |
JP2008164162A (en) | High pressure sealing apparatus | |
US4161320A (en) | Resilient packing | |
RU169276U1 (en) | Sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines | |
US20030080512A1 (en) | Very high-pressure cryogenic pump | |
US10202967B2 (en) | High-pressure rotating sealing coupling with continuous expandable ring | |
US2815992A (en) | Piston | |
US3947157A (en) | Single cylinder pump | |
US3438638A (en) | Metallic packing | |
MX2023008990A (en) | Hard seal compact, positive displacement pump with reciprocating motion. | |
RU191263U1 (en) | HYDROCYLINDER PISTON | |
RU68084U1 (en) | MECHANICAL SEALING OF A PLUNGER PUMP | |
CN219366288U (en) | Plunger sealing assembly of reciprocating pump | |
RU2265767C1 (en) | Pressurizing device | |
EP4291783A1 (en) | Piston pump | |
RU2265752C2 (en) | Piston pump assembly plunger | |
RU188588U1 (en) | Hydraulic pump piston | |
EP3184798A2 (en) | High pressure pump | |
KR102219894B1 (en) | Piston pump |