RU65158U1 - COMPOSITE, HIGH TEMPERATURE DYNAMIC SEAL (OPTIONS) - Google Patents

COMPOSITE, HIGH TEMPERATURE DYNAMIC SEAL (OPTIONS) Download PDF

Info

Publication number
RU65158U1
RU65158U1 RU2006120555/22U RU2006120555U RU65158U1 RU 65158 U1 RU65158 U1 RU 65158U1 RU 2006120555/22 U RU2006120555/22 U RU 2006120555/22U RU 2006120555 U RU2006120555 U RU 2006120555U RU 65158 U1 RU65158 U1 RU 65158U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seal
layer
dynamic
sealing
fluid
Prior art date
Application number
RU2006120555/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Брайан А. ДЖЕЙМС
Джон Э. ШРЁДЕР
Ром РИЧАРДСОН
Лэнни Л. ДИТЛ
Original Assignee
Колси Энджиниринг, Инк.
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 Колси Энджиниринг, Инк. filed Critical Колси Энджиниринг, Инк.
Priority to RU2006120555/22U priority Critical patent/RU65158U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU65158U1 publication Critical patent/RU65158U1/en

Links

Landscapes

  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

Предлагаются композитное динамическое уплотнение, пригодное для использования в высокотемпературном окружении, и способ его изготовления. Динамическое уплотнение включает упругое, в основном кольцеобразное тело уплотнения, имеющее первый слой, сформированный из первого упругого уплотнительного материала, и второй слой, сформированный их второго упругого уплотнительного материала. Первый и второй слои предпочтительно сформированы одновременно и вулканизованы друг с другом и химически сшиты друг с другом. Первый упругий уплотнительный материал выбран в соответствии с его динамическими свойствами стойкости к износу, а второй упругий уплотнительный материал выбран в соответствии с его свойствами стойкости к остаточной деформации при сжатии. Первый упругий уплотнительный материал предпочтительно является сополимером тетрафторэтилена и пропилена, а второй упругий уплотнительный материал предпочтительно является фторуглеродной резиной. Первый и второй упругие уплотнительные материалы имеют совместимые системы вулканизации, предпочтительно системы пероксидной вулканизации.Composite dynamic seals suitable for use in high-temperature environments and a method for its manufacture are proposed. A dynamic seal includes an elastic, substantially annular, seal body having a first layer formed from a first elastic sealing material and a second layer formed from their second elastic sealing material. The first and second layers are preferably formed simultaneously and vulcanized with each other and chemically crosslinked with each other. The first elastic sealing material is selected in accordance with its dynamic properties of wear resistance, and the second elastic sealing material is selected in accordance with its properties of resistance to permanent deformation under compression. The first resilient sealing material is preferably a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene, and the second resilient sealing material is preferably fluorocarbon rubber. The first and second resilient sealing materials have compatible vulcanization systems, preferably peroxide vulcanization systems.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.

Данная полезная модель относится к уплотнительным элементам для герметизации между движущимися относительно друг друга механическими компонентами, и, в частности, к вращающимся уплотнительным элементам для использования в высокотемпературных применениях.This utility model relates to sealing elements for sealing between moving relative to each other mechanical components, and, in particular, to rotating sealing elements for use in high temperature applications.

Уровень техникиState of the art

а. Кольцевые усиленные манжетные уплотнения, согласно уровню техники Фирма Parker Hannifin Corporation изготавливает ряд хорошо известных кольцевых манжетных уплотнений, состоящих из двух частей, под зарегистрированным товарным знаком "POLYPAK.", как указано в ее каталоге №5205В-1 с названием "LC Profile Seal". Уплотнение POLYPAK состоит из кольцевого уплотнения и корпуса манжетного уплотнения. Кольцевое уплотнение используется в качестве расширительного кольца, которое сжимается во время установки для нагрузки манжет. Уплотнительное кольцо часто состоит из материала, отличного от материала корпуса манжетного уплотнения, при этом каждый материал выбирается на основе рабочих характеристик. При динамическом использовании уплотнительное кольцо часто склонно к смещению, что вызывает утечки, как раскрыто в каталоге №5205В-1 фирмы Parker Hannifin Corporation. Смещение уплотнительного кольца может приводить также к засасыванию загрязнений и ускоренному износу уплотнения.but. Parker Hannifin Corporation manufactures a series of well-known two-piece O-ring seals under the registered trademark “POLYPAK.” As indicated in its catalog No. 5205B-1 with the name “LC Profile Seal” . The POLYPAK seal consists of an O-ring and a lip seal housing. The O-ring is used as an expansion ring, which is compressed during installation to load the cuffs. The o-ring often consists of a material different from the lip seal material, with each material being selected based on its performance. In dynamic use, the o-ring is often prone to bias, causing leaks, as disclosed in Parker Hannifin Corporation catalog No. 5205B-1. Displacement of the o-ring can also lead to the absorption of dirt and accelerated wear of the seal.

b. Усиленные пружиной манжетные уплотнения, согласно уровню техникиb. Spring-reinforced lip seals according to the prior art

Многие фирмы изготавливают усиленные пружиной манжетные уплотнения, состоящие из двух частей, для динамических применений, где пружина прижимает динамическую манжету к движущейся поверхности машинного компонента. Некоторые типы используемых пружин включают консольные пружины, прижимные пружины и скошенные цилиндрические пружины. Когда такие уплотнения используются для исключения сильно загрязненных окружений, пружины смещаются, вызывая утечку, всасывание загрязнений и ускоренный износ уплотнения. Такие уплотнения не подходят для применений, в которых могут возникать разностные давления в обоих направлениях. Такие уплотнения могут выдерживать давление, лишь когда разностное давление действует со стороны уплотнения, где расположены пружины, так что давление действует внутри динамической манжеты для прижимания динамической манжеты плотнее к Many firms manufacture two-part spring-reinforced lip seals for dynamic applications, where the spring presses the dynamic lip onto the moving surface of the machine component. Some types of springs used include cantilever springs, hold-down springs, and tapered coil springs. When such seals are used to eliminate highly contaminated environments, the springs are displaced, causing leakage, contamination, and accelerated seal wear. Such seals are not suitable for applications in which differential pressures in both directions can occur. Such seals can withstand pressure only when the differential pressure acts from the side of the seal where the springs are located, so that the pressure acts inside the dynamic cuff to press the dynamic cuff tighter

относительно движущейся поверхности. Когда разница давлений возникает в противоположном направлении, то давление поднимает уплотнение с относительно движущейся поверхности, позволяя текучей среде прорываться за уплотнение.relative to a moving surface. When a pressure difference occurs in the opposite direction, the pressure lifts the seal from a relatively moving surface, allowing fluid to break through the seal.

с. Гидродинамические вращающиеся уплотнения, согласно уровню техники Фирма Kalsi Engineering, Inc. изготавливает ряд хорошо известных запатентованных динамических уплотнений под зарегистрированной торговой маркой "KALSI SEALS". Эти уплотнения, которые является гидравлически смазываемыми уплотнениями цельной конструкции, широко используются при бурении нефтяных скважин и в другом вращающемся оборудовании. Эти уплотнения используют принципы гидродинамической смазки и исключения загрязнений, указанные в патентах США №№4610319, 5230520, 5678829, 5738358, 6109618, 6120036, 6315302 и 6382634. Полное содержание этих патентов включается в данное описание. Основные принципы гидродинамической смазки и исключения загрязнений ряда уплотнений KALSI SEALS указаны в патенте США №4610319. В патенте США №5230520 раскрыта статичная манжета, которая обеспечивает уменьшенное искажение уплотнения, улучшенную устойчивость уплотнения и улучшенное исключение абразивных частиц. В патенте США №5678829 раскрыта канавка на стороне окружения, которую можно использовать для уменьшения контактного давления между поверхностями для обеспечения улучшенной смазки и более высоких скоростей. В патенте США №5738358 раскрыта двойная модульная конструкция, которую можно использовать для уменьшения контактного давления между поверхностями с целью обеспечения улучшенной смазки, более высоких скоростей и более высоких разностей давления. В патенте США №6109618 раскрыта агрессивная гидродинамическая геометрия, которая обеспечивает лучшую смазку при неблагоприятных условиях. В патенте США №6120036 раскрыта конструкция скошенной манжеты, которую можно использовать для управления контактным давлением между поверхностями, что в свою очередь увеличивает сопротивление к повреждению за счет выдавливания. В патенте США №6315302 раскрыта ограниченная в осевом направлении геометрия, которая обеспечивает улучшенное исключение абразивных частиц в применениях, имеющих небольшую или нулевую разницу давлений, или низкие уровни реверсивной разницы давлений. В патенте США №6382634 раскрыта геометрия, которая обеспечивает дополнительный расходный материал для компенсации абразивного износа.from. Hydrodynamic rotary seals according to prior art Kalsi Engineering, Inc. manufactures a number of well-known patented dynamic seals under the registered trademark "KALSI SEALS". These seals, which are one-piece hydraulically lubricated seals, are widely used in oil drilling and other rotating equipment. These seals use the principles of hydrodynamic lubrication and the elimination of contamination specified in US patent No. 4610319, 5230520, 5678829, 5738358, 6109618, 6120036, 6315302 and 6382634. The full contents of these patents are included in this description. The basic principles of hydrodynamic lubrication and the elimination of contamination of a number of KALSI SEALS seals are shown in US Pat. No. 4,610,319. US Pat. No. 5,230,520 discloses a static cuff that provides reduced seal distortion, improved seal stability, and improved abrasive particle exclusion. US Pat. No. 5,678,829 discloses a circumferential groove that can be used to reduce contact pressure between surfaces to provide improved lubrication and higher speeds. US Pat. No. 5,738,358 discloses a dual modular construction that can be used to reduce contact pressure between surfaces to provide improved lubrication, higher speeds, and higher pressure differences. US Pat. No. 6,109,618 discloses an aggressive hydrodynamic geometry that provides better lubrication under adverse conditions. US Pat. No. 6120036 discloses a beveled cuff design that can be used to control contact pressure between surfaces, which in turn increases resistance to damage by extrusion. US Pat. No. 6,315,302 discloses axially-limited geometry that provides improved exclusion of abrasive particles in applications having a small or zero pressure difference, or low levels of reverse pressure difference. US Pat. No. 6,382,634 discloses a geometry that provides additional consumables to compensate for abrasive wear.

Вращающиеся уплотнения, которые предлагаются фирмой Kalsi Engineering, устанавливаются с радиальной посадкой (т.е. сжатием), и герметизируют посредством блокирования пути утечки. Срок службы определяется способностью уплотнения оставаться упругим и сохранять адекватное контактное давление между поверхностями The rotary seals offered by Kalsi Engineering are installed radially (i.e. compression) and are sealed by blocking the creepage distance. Service life is determined by the ability of the seal to remain resilient and maintain adequate contact pressure between the surfaces.

(т.е. сохранять достаточное контактное усилие с сопряженной противоположной поверхностью вала). Потеря упругости называется остаточной деформацией при сжатии. Остаточная деформация при сжатии является мерой отхода после заданного периода времени, и обычно выражается в процентах от первоначального сжатия. Также как во всех видах разрушения эластомеров, остаточная деформация от сжатия ухудшается при высоких температурах, и на нее оказывает влияние совместимость сред.(i.e., maintain sufficient contact force with the mating opposite shaft surface). Loss of elasticity is called permanent compression deformation. Permanent compression deformation is a measure of the departure after a given period of time, and is usually expressed as a percentage of the initial compression. As in all types of elastomer fracture, the permanent deformation from compression deteriorates at high temperatures and is influenced by media compatibility.

Состоящие из единственного материала, гомогенные вращающиеся уплотнения, изготовленные в соответствии с фиг.1, 2, 2А и 5 патента США №5230520, обычно выполнены из высоко насыщенного нитрилового эластомера, известного также как HSN или HNBR, но могут быть также выполнены из FKM (фторуглеродной резины) или TFE/P (сополимера тетрафторэтилена и пропилена). Испытания показали, что когда такие уплотнения выполнены из HSN, то они подходят лишь для температур около 300°Ф (150°С). Свыше этой температуры затвердевание и остаточная деформация при сжатии ограничивают срок службы. Такие уплотнения широко используются в буровом оборудовании для нефтяных скважин. По мере того, как скважины становятся все глубже, стала критической потребность в экономичных вращающихся уплотнениях, которые могут выдерживать температуры в диапазоне от 300 до 400°Ф (150-200°С). Используются также все более высокие скорости вращения для бурения нефтяных скважин, что приводит к повышению действительной температуры уплотнения. Обычные эластомеры FKM имеют хорошее сопротивление остаточной деформации при сжатии и химическую стойкость при высокой температуре, однако они не подходят для использования во вращающемся уплотнении для нефтяной промышленности указанного на фиг.1, 2, 2А и 5 патента США №5230520 типа, из-за сильного растрескивания динамической поверхности раздела, которое происходит уже при температуре 300°Ф (150°С), и поскольку обычно FKM имеет плохие характеристики стойкости к истиранию, что делает его непригодным для герметизации высоких разностей давления. FKM часто называют "VITON", что является торговой маркой для эластомеров с высокими характеристиками фирмы DuPont. Эластомер TFE/P (обычно относящийся к торговой марке "AFLAS" фирмы Asahi Glass Co., Ltd.) является фторопластом, который имеет хорошие высокотемпературные динамические свойства и хорошую химическую стойкость, однако не подходит для использования в качестве состоящего из единственного материала скважинного вращающегося уплотнения показанного на фиг.1, 2, 2А и 5 патента США №5230520 типа, из-за чрезвычайно плохих характеристик стойкости к остаточной деформации при сжатии. По сравнению с FKM, TFE/P имеет значительно более низкую высокотемпературную стойкость к остаточной деформации Consisting of a single material, homogeneous rotating seals made in accordance with FIGS. 1, 2, 2A and 5 of US Pat. No. 5,230,520 are usually made of a highly saturated nitrile elastomer, also known as HSN or HNBR, but can also be made of FKM ( fluorocarbon rubber) or TFE / P (a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene). Tests have shown that when such seals are made of HSN, they are only suitable for temperatures around 300 ° F (150 ° C). Above this temperature, solidification and permanent compression deformation will limit service life. Such seals are widely used in oil well drilling equipment. As the wells get deeper and deeper, the need for cost-effective rotating seals that can withstand temperatures in the range of 300 to 400 ° F (150-200 ° C) has become critical. Increasing rotational speeds are also used for drilling oil wells, which leads to an increase in the actual seal temperature. Conventional FKM elastomers have good compressive strength and chemical resistance at high temperatures, but are not suitable for use in the rotary seal for the petroleum industry of type 1, 2, 2A and 5 of US Pat. No. 5,230,520, due to the strong cracking of the dynamic interface, which occurs already at a temperature of 300 ° F (150 ° C), and since FKM usually has poor abrasion resistance characteristics, which makes it unsuitable for sealing high pressure differences. FKM is often called "VITON", which is a trademark for DuPont's high performance elastomers. The TFE / P elastomer (commonly referred to as the AFLAS trademark of Asahi Glass Co., Ltd.) is a fluoroplastic that has good high temperature dynamic properties and good chemical resistance, but is not suitable for use as a single bore rotary seal material shown in figures 1, 2, 2A and 5 of US patent No. 5230520 type, due to the extremely poor characteristics of resistance to permanent deformation under compression. Compared to FKM, TFE / P has significantly lower high temperature resistance to permanent deformation

при сжатии (т.е. TFE/P имеет более высокую остаточную деформацию при сжатии, чем FKM в условиях высокой температуры).in compression (i.e. TFE / P has a higher residual deformation in compression than FKM in high temperature conditions).

Двухмодульные уплотнения HSN, выполненные в соответствии с фиг.9 патента США №5738358, обеспечивают меньшую нагрузку манжет, чем уплотнения, согласно патенту США №5230520, и поэтому обеспечивают работу с меньшей температурой при более высоких скоростях вращения. Двухмодульная конструкция является также более стойкой к повреждению, вызванному выдавливанием давлением смазки. В условиях низкой разницы давлений или же в условиях низкого уровня реверсирующей разницы давлений, распределение контактного давления таких двухмодульных уплотнений не подходит для исключения абразивных частиц, если не применяется конструкция со скошенной манжетой, согласно патенту США №6120036. В условиях высокой разницы давлений, вызванное давлением смазки сплющивание конструкции со скошенной манжетой может ухудшать исключение абразивных частиц. Используемое в данном случае понятие «модуль» или «модуль упругости» эластомера можно оценивать в соответствии с фиг.1 стандарта ASTM D 1415-83 (стандарт для способа испытания свойств резины - международной твердости).The two-module HSN seals made in accordance with FIG. 9 of US Pat. No. 5,738,358 provide a lower cuff load than seals according to US Pat. No. 5,230,520, and therefore provide lower temperature operation at higher rotational speeds. The two-module design is also more resistant to damage caused by extrusion of lubricant pressure. Under conditions of a low pressure difference or a low level of a reversing pressure difference, the contact pressure distribution of such two-module seals is not suitable for eliminating abrasive particles if a bevel seal design is not used, according to US Pat. No. 6120036. Under conditions of high pressure differences, flattening of the structure with a beveled cuff caused by the pressure of the lubricant may worsen the exclusion of abrasive particles. Used in this case, the concept of "module" or "elastic modulus" of the elastomer can be evaluated in accordance with figure 1 of ASTM D 1415-83 (standard for a method of testing the properties of rubber - international hardness).

Двухмодульные уплотнения HSN, выполненные в соответствии с фиг.9 патента США №5738358, являются очень дорогими в изготовлении, что ограничивает их широкое использование. Наиболее продуктивньм способом является многоступенчатый способ, который требует больших затрат труда. Внутренняя часть с более высоким модулем, которую называют «вставка», изготавливается первой и подвергается частичному отвердеванию (т.е. частично вулканизируется), затем охлаждается, зачищается и проверяется. После зачистки используются несколько трудоемких специальных процессов для обеспечения эффективного соединения с усиливающим материалом с более низким модулем. Во время окончательного формования частично вулканизованную вставку вручную вставляют в горячую полость формы для обеспечения правильной синхронизации между волнистой формой формы и волнистой формой вставки. Лишь после этого материал с более низким модулем можно вводить в полость формы для окончательного формования и вулканизации. После этого готовую часть необходимо снова охлаждать, зачищать и проверять. Различные виды дефектов могут возникать почти на каждой стадии изготовления, за счет чего процент брака часто является высоким. Процесс изготовления считается нежелательным для использования при очень тонких вставках.Two-module HSN seals made in accordance with FIG. 9 of US Pat. No. 5,738,358 are very expensive to manufacture, which limits their widespread use. The most productive way is a multi-stage method that requires a lot of labor. The interior with a higher modulus, which is called the "insert", is made first and is partially hardened (ie partially cured), then cooled, cleaned and checked. After stripping, several labor-intensive special processes are used to ensure efficient bonding with a reinforcing material with a lower modulus. During final molding, the partially vulcanized insert is manually inserted into the hot mold cavity to ensure proper synchronization between the waveform of the mold and the waveform of the insert. Only then can a material with a lower modulus be introduced into the mold cavity for final molding and vulcanization. After this, the finished part must be cooled again, cleaned and checked. Various types of defects can occur at almost every stage of manufacture, due to which the reject rate is often high. The manufacturing process is considered undesirable for use with very thin inserts.

Предпринималось несколько попыток изготавливать двухмодульные уплотнения с использованием двух разных материалов HSN с пероксидной вулканизацией в одноступенчатом процессе формования, когда два невулканизованных материала Several attempts have been made to produce two-module seals using two different HSN materials with peroxide vulcanization in a single-stage molding process when two unvulcanized materials

одновременно формируют вместе в одной полости формы. Не вулканизованный материал с более высоким модулем не всегда остается на месте и смещается и/или искажается за счет давления формования и перемещения не вулканизованного материала с низким модулем во время процесса формования. Даже хуже, материал с высоким модулем плохо соединяется с материалом с низким модулем и может отделяться при практическом использовании. Действительно, соединение может быть настолько плохим, что два слоя можно иногда разделять вручную. В любом случае соединение слабее, чем любой из двух материалов HSN.simultaneously form together in one cavity of the mold. Non-vulcanized material with a higher modulus does not always remain in place and is displaced and / or distorted due to the molding pressure and movement of the non-vulcanized material with a low modulus during the molding process. Even worse, a high modulus material does not bond well with a low modulus material and can be detached in practical use. Indeed, the connection can be so poor that two layers can sometimes be separated manually. In any case, the connection is weaker than either of the two HSN materials.

Желательно иметь вращающееся уплотнение, пригодное для герметизации между двумя элементами, выполненными с возможностью движения относительно друг друга, для использования в высокотемпературном окружении, включая температуры свыше 300°Ф (150°С). Желательно также, чтобы вращающееся уплотнение отделяло одну текучую среду на одной стороне уплотнения от второй текучей среды на второй стороне уплотнения. Желательно, чтобы вращающееся уплотнение оставалось упругим и сохраняло адекватное контактное межповерхностное давление с сопряженной противоположной поверхностью вращаемого элемента.It is desirable to have a rotating seal suitable for sealing between two elements that are movable relative to each other, for use in high-temperature environments, including temperatures above 300 ° F (150 ° C). It is also desirable for the rotary seal to separate one fluid on one side of the seal from the second fluid on the second side of the seal. It is desirable that the rotary seal remain resilient and maintain adequate contact inter-surface pressure with the conjugate opposite surface of the rotatable element.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Данная полезная модель относится к композитному вращающемуся уплотнению, пригодному для использования в высокотемпературном окружении, включая температуры свыше 300°Ф (150°С). Композитное вращающееся уплотнение пригодно для герметизации между двумя элементами, выполненными с возможностью движения относительно друг друга. Композитное вращающееся уплотнение предпочтительно является динамическим уплотнением для отделения одной текучей среды от другой текучей среды. Композитное вращающееся уплотнение остается упругим и поддерживает адекватное межповерхностное контактное давление с сопряженной противоположной поверхностью вращаемого элемента.This utility model relates to a composite rotary seal suitable for use in high temperature environments, including temperatures above 300 ° F. (150 ° C.). The composite rotary seal is suitable for sealing between two elements configured to move relative to each other. The composite rotary seal is preferably a dynamic seal to separate one fluid from another fluid. The composite rotary seal remains resilient and maintains adequate inter-surface contact pressure with the associated opposite surface of the rotatable member.

Предпочтительный вариант выполнения данной полезной модели включает упругое, в основном кольцеобразное уплотнительное тело, имеющее первый слой, сформированный из первого упругого уплотнительного материала, и второй слой, сформированный их второго упругого уплотнительного материала. Первый слой задает, по меньшей мере, одну часть динамической уплотнительной поверхности, имеющей динамическую уплотнительную манжету, а второй слой задает, по меньшей мере, часть статичной уплотнительной поверхности. Первый и второй слои соединены друг с другом в виде единого целого и предпочтительно формируются одновременно и вулканизируются друг с другом.A preferred embodiment of this utility model includes an elastic, substantially annular, sealing body having a first layer formed from a first elastic sealing material and a second layer formed from their second elastic sealing material. The first layer defines at least one part of the dynamic sealing surface having a dynamic sealing cuff, and the second layer defines at least a part of the static sealing surface. The first and second layers are connected to each other as a single unit and are preferably formed simultaneously and vulcanized with each other.

Первый упругий уплотнительный материал предпочтительно выбирается на основании своих динамических свойств устойчивости к износу и имеет заданный модуль упругости. Второй упругий уплотнительный материал предпочтительно выбирается на основании своих свойств стойкости остаточной деформации при сжатии и имеет модуль упругости, который примерно равен или меньше модуля упругости первого упругого уплотнительного материала. Первый слой предпочтительно является относительно тонким по сравнению с толщиной второго слоя. В предпочтительном варианте выполнения первый упругий уплотнительный материал является сополимером тетрафторэтилена и пропилена, а второй упругий уплотнительный материал является фторуглеродной резиной.The first resilient sealing material is preferably selected based on its dynamic wear resistance properties and has a predetermined modulus of elasticity. The second elastic sealing material is preferably selected based on its compressive strength and has an elastic modulus that is approximately equal to or less than the elastic modulus of the first elastic sealing material. The first layer is preferably relatively thin compared to the thickness of the second layer. In a preferred embodiment, the first elastic sealing material is a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene, and the second elastic sealing material is fluorocarbon rubber.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Для лучшего понимания путей достижения указанных выше признаков, преимуществ и целей данной полезной модели, ниже приводится более подробное описание полезной модели со ссылками на прилагаемые чертежи. Однако следует отметить, что прилагаемые чертежи лишь иллюстрируют типичные варианты выполнения данной полезной модели, и поэтому не должны рассматриваться как ограничивающие его объем, поскольку полезная модель допускает другие одинаково эффективные варианты выполнения.For a better understanding of the ways to achieve the above characteristics, advantages and goals of this utility model, the following is a more detailed description of the utility model with reference to the accompanying drawings. However, it should be noted that the accompanying drawings only illustrate typical embodiments of this utility model, and therefore should not be construed as limiting its scope, since the utility model allows for other equally effective embodiments.

На чертежах изображено:The drawings show:

фиг.1 - частичный разрез композитного динамического уплотнения, согласно одному предпочтительному варианту выполнения данной полезной модели, при этом композитное динамическое уплотнение имеет динамический слой уплотнительного материала и статичный слой уплотнительного материала, причем композитное динамическое уплотнение показано в сжатом состоянии внутри уплотнительной канавки и с образованием гидродинамического уплотнительного контакта с относительно вращаемой поверхностью при отсутствии разницы давлений текучих сред;figure 1 is a partial section of a composite dynamic seal, according to one preferred embodiment of this utility model, the composite dynamic seal has a dynamic layer of sealing material and a static layer of sealing material, the composite dynamic seal is shown in a compressed state inside the sealing groove and with the formation of a hydrodynamic sealing contact with a relatively rotatable surface in the absence of a difference in fluid pressure;

Фиг.1А и 1В - частичные разрезы первого и второго вариантов выполнения композитного динамического уплотнения, показанного на фиг.1, при этом композитные динамические уплотнения показаны в несжатом состоянии и предназначены для радиальной герметизации;Figa and 1B are partial sections of the first and second embodiments of the composite dynamic seal shown in figure 1, while the composite dynamic seal is shown in an uncompressed state and is intended for radial sealing;

Фиг.1С и 1D - частичные разрезы первого и второго вариантов выполнения композитного динамического уплотнения, показанного на фиг.1, при этом композитные динамические уплотнения показаны в несжатом состоянии и предназначены для осевой герметизации;Figs. 1C and 1D are partial cross-sections of the first and second embodiments of the composite dynamic seal shown in Fig. 1, wherein the composite dynamic seals are shown in an uncompressed state and are intended for axial sealing;

фиг.2 - частичный разрез композитного динамического уплотнения, согласно другому предпочтительному варианту выполнения данного изобретения, при этом композитное динамическое уплотнение имеет внутренний динамический слой уплотнительного материала и наружный статичный слой уплотнительного материала, причем композитное динамическое уплотнение показано в несжатом состоянии и предназначено для радиальной герметизации;FIG. 2 is a partial sectional view of a composite dynamic seal according to another preferred embodiment of the present invention, wherein the composite dynamic seal has an inner dynamic layer of sealing material and an outer static layer of sealing material, wherein the composite dynamic seal is shown in an uncompressed state and is intended for radial sealing;

фиг.2А - частичный разрез композитного динамического уплотнения, аналогичного уплотнению, согласно фиг.2, но не имеющего статичной уплотнительной манжеты, причем уплотнение показано в несжатом состоянии;figa is a partial section of a composite dynamic seal similar to the seal according to figure 2, but not having a static sealing collar, and the seal is shown in an uncompressed state;

фиг.3 - частичный разрез литейной формы для формования композитного динамического уплотнения, согласно предпочтительному варианту выполнения данного изобретения; иFIG. 3 is a partial sectional view of a mold for molding a composite dynamic seal according to a preferred embodiment of the present invention; FIG. and

фиг.4 - частичный разрез композитного динамического уплотнения, согласно другому предпочтительному варианту выполнения данной полезной модели, при этом композитное динамическое уплотнение имеет внутренний динамический слой уплотнительного материала и наружный статичный слой уплотнительного материала, причем композитное динамическое уплотнение показано в несжатом состоянии и предназначено для радиальной герметизации.4 is a partial sectional view of a composite dynamic seal according to another preferred embodiment of this utility model, wherein the composite dynamic seal has an inner dynamic layer of sealing material and an outer static layer of sealing material, the composite dynamic seal being shown in an uncompressed state and intended for radial sealing .

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Композитное динамическое уплотнение, согласно предпочтительных вариантов выполнения данной полезной модели, обозначено на чертежах в целом позицией 2. Чертежи иллюстрируют различные варианты выполнения композитного динамического уплотнения 2, предназначенного для осевой герметизации и для радиальной герметизации, как будет описано ниже. На фиг.1А и 1В показана конфигурация в разрезе в неустановленном состоянии предпочтительных вариантов выполнения композитного динамического уплотнения 2, выполненных для радиальной герметизации. На фиг.1С и 1D показана конфигурация в разрезе в неустановленном состоянии предпочтительных вариантов выполнения композитного динамического уплотнения 2, выполненных для осевой герметизации. Признаки, обозначенные в данном описании одинаковыми позициями, имеют одинаковую основную функцию. Для целей ориентации следует понимать, что в разрезах, показанных на фиг.1А-1D и других фигурах, соответствующие плоскости разреза проходят через продольную ось показанного элемента или элементов.The composite dynamic seal, according to the preferred embodiments of this utility model, is indicated in the drawings as a whole by 2. The drawings illustrate various embodiments of the composite dynamic seal 2 for axial sealing and for radial sealing, as will be described below. On figa and 1B shows the configuration in section in an unstated state of the preferred embodiments of the composite dynamic seal 2, made for radial sealing. On figs and 1D shows the configuration in section in an unstated state of the preferred embodiments of the composite dynamic seal 2, made for axial sealing. The features indicated in this description by the same positions have the same basic function. For orientation purposes, it should be understood that in the sections shown in figa-1D and other figures, the corresponding plane of the section pass through the longitudinal axis of the shown element or elements.

В частичном поперечном разрезе на фиг.1 композитное динамическое уплотнение 2, согласно предпочтительному варианту выполнения, предпочтительно расположено и In a partial cross-section in FIG. 1, a composite dynamic seal 2, according to a preferred embodiment, is preferably located and

позиционировано с помощью кольцевой уплотнительной канавки 4, заданной первьм компонентом 6 машины (таким как корпус), и сжата между противоположной поверхностью 8 кольцевой уплотнительной канавки 4 и относительно вращаемой поверхностью 10 второго компонента 12 машины. Сжатие инициирует статичное уплотнительное отношение между противоположной поверхностью 8 канавки и относительно вращаемой поверхностью 10 тем же образом, что и сжатие обычного уплотнения интерференционного типа, такого как кольцо с круглым поперечным сечением. Противоположная поверхность 8 канавки и относительно вращаемая поверхность 10 расположены в основном напротив друг друга. Первый компонент 6 машины и второй компонент 12 машины обычно задают, по меньшей мере, часть камеры 14 смазки для размещения первой текучей среды 16.positioned using an annular sealing groove 4 defined by the first component 6 of the machine (such as the housing), and is compressed between the opposite surface 8 of the annular sealing groove 4 and relatively rotatable surface 10 of the second component 12 of the machine. Compression initiates a static sealing relationship between the opposite groove surface 8 and the relatively rotatable surface 10 in the same manner as compression of a conventional interference type seal, such as a ring with a circular cross section. The opposing groove surface 8 and the relatively rotatable surface 10 are located substantially opposite each other. The first machine component 6 and the second machine component 12 typically define at least a portion of the lubrication chamber 14 to accommodate the first fluid 16.

Круговая уплотнительная канавка 4 предпочтительно включает первую стенку 20 канавки и вторую стенку 22 канавки, которые расположены в основном напротив друг друга. В промышленности гидродинамических уплотнений первую стенку 20 канавки часто называют «стенкой сальника на стороне смазки», а вторую стенку 22 канавки часто называют «стенкой сальника на стороне окружения». Хотя первая стенка 20 канавки и вторая стенка 22 канавки показаны в фиксированном, постоянном отношении друг к другу, это не должно ограничивать объем изобретения, поскольку полезная модель допускает другие одинаково подходящие формы. Например, первая стенка 20 канавки и/или вторая стенка 22 канавки могут быть выполнены съемными с первого компонента 6 машины для простоты обслуживания и ремонта, а затем собираться в более или менее фиксированное положение для размещения динамического уплотнения 2.The circumferential sealing groove 4 preferably includes a first groove wall 20 and a second groove wall 22, which are substantially opposite each other. In the hydrodynamic seal industry, the first groove wall 20 is often referred to as the “oil seal wall”, and the second groove wall 22 is often referred to as the “oil seal wall on the surround side”. Although the first groove wall 20 and the second groove wall 22 are shown in a fixed, constant relation to each other, this should not limit the scope of the invention, since the utility model allows for other equally suitable shapes. For example, the first groove wall 20 and / or the second groove wall 22 may be removable from the first component 6 of the machine for ease of maintenance and repair, and then assembled into a more or less fixed position to accommodate the dynamic seal 2.

Показанная на фиг.2 сжатая конфигурация динамического уплотнения 2 представляет его форму, когда давление первой текучей среды 16 по существу одинаково с давлением второй текучей среды 18. Если давление первой текучей среды 16 значительно выше давления второй текучей среды 18, то получающаяся разница давлений прижимает динамическое устройстве 2 ко второй стенке 22 канавки. Если давление второй текучей среды 18 значительно выше давления первой текучей среды 16, то получающаяся разница давлений прижимает динамическое устройстве 2 к первой стенке 20 канавки.The compressed configuration of the dynamic seal 2 shown in FIG. 2 is in its shape when the pressure of the first fluid 16 is substantially the same as the pressure of the second fluid 18. If the pressure of the first fluid 16 is significantly higher than the pressure of the second fluid 18, then the resulting pressure difference presses the dynamic the device 2 to the second wall 22 of the grooves. If the pressure of the second fluid 18 is significantly higher than the pressure of the first fluid 16, then the resulting pressure difference presses the dynamic device 2 against the first wall 20 of the groove.

Динамическое уплотнение 2, которое имеет в основном кольцеобразную конфигурацию, используется для отделения первой текучей среды 16 от второй текучей среды 18 и для предотвращения проникновения второй текучей среды 18 в первую текучая среда 16. Первая текучая среда 16 предпочтительно используется в данном изобретении для смазки динамической герметизирующей поверхности раздела между динамическим уплотнением 2 и относительно вращаемой поверхностью 10, и The dynamic seal 2, which has a generally annular configuration, is used to separate the first fluid 16 from the second fluid 18 and to prevent the second fluid 18 from entering the first fluid 16. The first fluid 16 is preferably used in the present invention to lubricate a dynamic sealant the interface between the dynamic seal 2 and the relatively rotatable surface 10, and

предпочтительно является жидкой смазкой, такой как синтетическое или натуральное масло, хотя в некоторых применениях для смазки динамического уплотнения подходят также другие текучие среды, включая консистентные смазки, воду и другие технологические текучие среды. Вторая текучая среда 18 может быть любым другим желаемым типом текучей среды, таким как смазывающая среда, технологическая среда, окружение, буровая жидкость и т.д. Относительно вращаемая поверхность 10 может принимать вид ориентированной наружу или внутрь по существу цилиндрической поверхности, при этом динамическое уплотнение 2 сжимается в радиальном направлении между противоположной поверхностью 8 канавки и относительно вращаемой поверхностью 10. В качестве альтернативного решения, относительно вращаемая поверхность 10 может принимать вид по существу плоской поверхности, при этом динамическое уплотнение 2 сжимается в осевом направлении между противоположной поверхностью 8 канавки и относительно вращаемой поверхностью 10 по существу плоской формы. Иллюстрации предпочтительного варианта выполнения для радиального сжатия показаны на фиг.1А и 1В. Иллюстрации предпочтительного варианта выполнения для осевого сжатия показаны на фиг.1С и 1D.it is preferably a liquid lubricant, such as synthetic or natural oil, although other fluids are also suitable for dynamic seal lubrication, including greases, water, and other process fluids. The second fluid 18 may be any other desired type of fluid, such as a lubricant, process fluid, environment, drilling fluid, etc. The relatively rotatable surface 10 may take the form of an outward or inwardly oriented substantially cylindrical surface, wherein the dynamic seal 2 is compressed radially between the opposite groove surface 8 and the relatively rotatable surface 10. Alternatively, the relatively rotatable surface 10 can take the form of a substantially flat surface, while the dynamic seal 2 is compressed in the axial direction between the opposite surface 8 of the grooves and the relative but the rotatable surface 10 is essentially flat in shape. Illustrations of a preferred embodiment for radial compression are shown in FIGS. 1A and 1B. Illustrations of a preferred embodiment for axial compression are shown in FIGS. 1C and 1D.

Динамическое уплотнение 2 предпочтительно включает динамическую уплотнительную манжету 24 и статичную уплотнительную манжету 26, которые имеют в основном круговую конфигурацию, и расположены в основном напротив друг друга, как показано на фиг.1А-1D, для минимизации возможности скручивания уплотнения внутри сальниковой коробки, согласно идеям патента США №5230520.The dynamic seal 2 preferably includes a dynamic seal 24 and a static seal 26, which are generally circular in shape and arranged substantially opposite each other, as shown in FIGS. 1A-1D, to minimize the possibility of twisting the seal inside the packing box, according to ideas US patent No. 5230520.

Динамическое уплотнение 2 задает динамическую уплотнительную поверхность 28, которая расположена напротив относительно вращаемой поверхности 10. Ширина динамической уплотнительной поверхности 28 предпочтительно изменяется по окружности уплотнения, как показано на фиг.1А. Динамическое уплотнение 2 предпочтительно задает также гидродинамическую входную кривизну 30 напротив относительно вращаемой поверхности 10. Гидродинамическая входная кривизна 30 предпочтительно изменяет положение по окружности динамического уплотнения 2.The dynamic seal 2 defines a dynamic sealing surface 28 that is opposite from the rotatable surface 10. The width of the dynamic sealing surface 28 preferably varies around the circumference of the seal, as shown in FIG. 1A. The dynamic seal 2 preferably also defines a hydrodynamic inlet curvature 30 opposite to the rotatable surface 10. The hydrodynamic inlet curvature 30 preferably changes the circumferential position of the dynamic seal 2.

Некруговое, волнистое изменение положения гидродинамической входной кривизны 30 может принимать любую форму, которая перекошена относительно направления относительного вращения, и может принимать форму одной или нескольких повторяющихся или не повторяющихся извилин/волн любой формы, включая синусную, зубчатую или квадратную волну, или нескольких прямых или изогнутых сегментов, образующих зубчатый узор, или одной или нескольких параболических кривых, циклоидных кривых, кривых Витча/Версиера, эллиптических кривых и т.д., или их The non-circular, wavy change in position of the hydrodynamic input curvature 30 may take any shape that is skewed relative to the direction of relative rotation, and may take the form of one or more repeating or non-repeating gyrus / waves of any shape, including a sine, jagged or square wave, or several straight or curved segments forming a toothed pattern, or one or more parabolic curves, cycloid curves, Witch / Versier curves, elliptic curves, etc., or

комбинаций, включая, но не ограничиваясь этим, любые конфигурации, показанные в патентах США №№4610319 и 6109618.combinations, including, but not limited to, any configurations shown in US patent No. 4610319 and 6109618.

Профиль разреза динамической уплотнительной поверхности 28 может иметь любую подходящую форму, включая прямые или изогнутые линии или комбинации линий. Между гидродинамической входной кривизной 30 и динамической уплотнительной поверхностью 28 предпочтительно существует место 32 перехода. Место 32 перехода показано пунктирной линией на фиг.1А и 1С. Место 32 перехода предпочтительно является местом касания между гидродинамической входной кривизной 30 и динамической уплотнительной поверхностью 28.The cross-sectional profile of the dynamic sealing surface 28 may be of any suitable shape, including straight or curved lines or combinations of lines. Between the hydrodynamic inlet curvature 30 and the dynamic sealing surface 28, there is preferably a transition point 32. The transition point 32 is shown by a dashed line in FIGS. 1A and 1C. The transition point 32 is preferably a contact point between the hydrodynamic inlet curvature 30 and the dynamic sealing surface 28.

Динамическое уплотнение 2 предпочтительно также задает статичную уплотнительную поверхность 34, которая в основном круговая и расположена в основном напротив динамической уплотнительной поверхности 28.The dynamic seal 2 preferably also defines a static sealing surface 34, which is mainly circular and is located mainly opposite the dynamic sealing surface 28.

Статичное исключающее пересечение 36 предпочтительно предусмотрено на пересечении между вторым концом 38 уплотнения и статичной уплотнительной поверхностью 34 для исключения второй текучей среды 18. Статичная уплотнительная поверхность 34 предпочтительно задает кромку 40 со стороны смазки и предпочтительно задает кромку со стороны окружения, которая создается статичньм исключающим пересечением 36.A static exclusion intersection 36 is preferably provided at the intersection between the second end 38 of the seal and the static sealing surface 34 to exclude the second fluid 18. The static sealing surface 34 preferably defines an edge 40 on the lubricant side and preferably defines an edge on the surrounding side that is created by the static exclusion intersection 36 .

В несжатом состоянии динамическая уплотнительная поверхность 28 и/или статичная уплотнительная поверхность 34 могут иметь, если желательно, наклонную конфигурацию, расположенную под углом к соответствующим сопряженным поверхностям первого машинного компонента 6 и второго машинного компонента 12, согласно идеям патента США №6767016. Наклон статичной уплотнительной поверхности 34 и/или динамической уплотнительной поверхности 28 увеличивает контактное давление между динамической уплотнительной манжетой 24 и относительно вращаемой поверхностью 10 вблизи динамического исключающего пересечения 46 для улучшенного исключения второй текучей среды 18.In an uncompressed state, the dynamic sealing surface 28 and / or the static sealing surface 34 may have, if desired, an inclined configuration at an angle to the respective mating surfaces of the first machine component 6 and the second machine component 12, according to the teachings of US Pat. No. 6,767,016. The inclination of the static sealing surface 34 and / or the dynamic sealing surface 28 increases the contact pressure between the dynamic sealing collar 24 and the relatively rotatable surface 10 near the dynamic exclusion intersection 46 for improved elimination of the second fluid 18.

Динамическое уплотнение 2 задает кольцевое уплотнительное тело 42. Как показано на фиг.1, динамическое уплотнение 2 имеет первый конец 44 уплотнения, обращенный к первой текучей среде 16, и второй конец 38 уплотнения, обращенный ко второй текучей среде 18. В промышленности гидродинамических уплотнений первый конец 44 уплотнения часто называю «концом смазки», а второй конец 38 уплотнения часто называют «концом окружения». Первый конец 44 уплотнения предпочтительно расположен напротив второго конца 38 уплотнения. При установке динамического уплотнения 2 динамическая уплотнительная манжета 24 прижимается к относительно вращаемой поверхности 10 и создает контур межповерхностного контакта в основном The dynamic seal 2 defines an annular sealing body 42. As shown in FIG. 1, the dynamic seal 2 has a first seal end 44 facing the first fluid 16 and a second seal end 38 facing the second fluid 18. In the hydrodynamic seal industry, the first the end 44 of the seal is often referred to as the “end of the lubricant”, and the second end 38 of the seal is often called the “end of the environment”. The first end 44 of the seal is preferably located opposite the second end 38 of the seal. When installing the dynamic seal 2, the dynamic sealing collar 24 is pressed against a relatively rotatable surface 10 and creates a contour of the inter-surface contact mainly

круговой формы и имеющего ширину W, которая предпочтительно изменяется в размере по окружности динамического уплотнения 2. Динамическая уплотнительная поверхность 28 в предпочтительном варианте выполнения проходит от динамического исключающего пересечения 46 до гидродинамической входной кривизны 30. Геометрия гидродинамической входной кривизны 30 может принимать любую подходящую конфигурацию, которая приводит к постепенно сужающейся некруговой геометрии для способствования гидродинамическому расклиниванию без отхода от идеи или объема данного изобретения, включая любой тип кривой, такой как, но не ограничиваясь этим, радиус, часть эллипса, часть синусоидальной волны, часть параболической кривой, часть циклоидной кривой, часть кривой Витча/Версьера или их комбинаций и т.д.circular in shape and having a width W, which preferably varies in size around the circumference of the dynamic seal 2. The dynamic sealing surface 28 in a preferred embodiment extends from the dynamic exclusive intersection 46 to the hydrodynamic input curvature 30. The geometry of the hydrodynamic input curvature 30 can take any suitable configuration that leads to a gradually narrowing non-circular geometry to facilitate hydrodynamic wedging without departing from the idea or scope MA of the invention, including any type of curve, such as, but not limited to, the radius of an ellipse, part of a sine wave part parabolic curve portion of a cycloid curve, a curve portion Vitchev / Versera or combinations thereof, etc.

Как показано на фиг.1, динамическое уплотнение 2 предпочтительно задает динамическую управляющую поверхность 48 напротив относительно вращаемой поверхности 10, и предпочтительно задает статичную управляющую поверхность 50 напротив противоположной поверхности 8 канавки. Динамическая управляющая поверхность 48 взаимодействует с относительно вращаемой поверхностью 10, а статичная управляющая поверхность 50 взаимодействует с противоположной поверхностью 8 канавки для предотвращения нежелательного скручивания установленного уплотнения внутри круговой уплотнительной канавки 4.As shown in FIG. 1, the dynamic seal 2 preferably defines a dynamic control surface 48 opposite to the rotatable surface 10, and preferably defines a static control surface 50 opposite to the opposite groove surface 8. The dynamic control surface 48 interacts with the relatively rotatable surface 10, and the static control surface 50 interacts with the opposite groove surface 8 to prevent unwanted twisting of the installed seal inside the circular sealing groove 4.

Динамическое уплотнение 2 задает глубину D от статичной уплотнительной поверхности 34 до динамической уплотнительной поверхности 28, а также задает длину 62 уплотнительного тела от первого конца 44 уплотнения до второго конца 38 уплотнения. Динамическое исключающее пересечение 46 предпочтительно является резкой исключающей геометрией, приспособленной для воздействия второй текучей среды 18 с целью исключения проникновения второй текучей среды 18, согласно патенту США №4610319.The dynamic seal 2 sets the depth D from the static sealing surface 34 to the dynamic sealing surface 28, and also sets the length 62 of the sealing body from the first end 44 of the seal to the second end 38 of the seal. The dynamic exclusion intersection 46 is preferably a sharp exclusion geometry adapted to act on the second fluid 18 to prevent the penetration of the second fluid 18 according to US Pat. No. 4,610319.

Когда отсутствует относительное вращение, то герметичное относительно текучей среды статическое герметизирующее соотношение поддерживается на поверхности раздела между динамической уплотнительной манжетой 24 и относительно вращаемой поверхностью 10, и между статичной уплотнительной манжетой 24 и противоположной поверхностью 28 канавки. Когда происходит относительное вращение меду круговой уплотнительной канавкой 4 и относительно вращаемой поверхностью 10, то динамическое уплотнение 2 предпочтительно остается неподвижным относительно противоположной поверхности 8 канавки и сохраняет статичное герметизирующее соотношение с ней, в то время как поверхность раздела между динамической уплотнительной манжетой 24 и относительно вращаемой поверхностью 10 становится динамической уплотнительной поверхностью раздела, так что относительно вращаемая поверхность 10 скользит When there is no relative rotation, a fluid tight static sealing relationship is maintained on the interface between the dynamic sealing sleeve 24 and the relatively rotating surface 10, and between the static sealing sleeve 24 and the opposite groove surface 28. When the honey rotates relative to the circular sealing groove 4 and the relatively rotatable surface 10, the dynamic seal 2 preferably remains stationary relative to the opposite surface 8 of the groove and maintains a static sealing relationship with it, while the interface between the dynamic sealing collar 24 and the relatively rotatable surface 10 becomes a dynamic sealing interface so that the relatively rotatable surface 10 slides

относительно динамической уплотнительной манжеты 24 с заданной скоростью вращения. Направление относительного вращения нормально (перпендикулярно) плоскости разреза, показанного на фиг.1.relatively dynamic sealing cuff 24 with a given speed of rotation. The direction of relative rotation is normal (perpendicular) to the plane of the section shown in figure 1.

В установленном положении, как показано на фиг.1, динамическая уплотнительная манжета 24 деформируется с образованием контура межповерхностного контакта с относительно вращаемой поверхностью 10. Этот конур имеет ширину W, которая предпочтительно изменяется в размере по окружности динамического уплотнения 2 по существу синхронно с изменением положения гидродинамической входной кривизны 30. Первая кромка 52 контура межповерхностного контакта предпочтительно является не круговой, т.е. волнистой, за счет изменения положения гидродинамической входной кривизны 30, и в соединении с деформированной формой динамической уплотнительной манжеты 24 создает действие гидродинамического расклинивания в ответ на относительное вращение между динамическим уплотнением 2 и относительно вращаемой поверхностью 10. Это гидродинамическое расклинивающее действие вклинивает пленку смазочной текучей среды (т.е. первой текучей среды 16) в контур межповерхностного контакта между динамической уплотнительной манжетой 24 и относительно вращаемой поверхностью 10 с целью смазки, которая уменьшает износ, крутящий момент и выделение тепла.In the installed position, as shown in FIG. 1, the dynamic sealing collar 24 is deformed to form an inter-surface contact with a relatively rotatable surface 10. This contour has a width W, which preferably varies in size around the circumference of the dynamic seal 2 essentially synchronously with the change in the position of the hydrodynamic the input curvature 30. The first edge 52 of the intersurface contact contour is preferably not circular, i.e. wavy, due to a change in the position of the hydrodynamic input curvature 30, and in combination with the deformed shape of the dynamic sealing collar 24 creates a hydrodynamic wedging action in response to relative rotation between the dynamic seal 2 and the relatively rotating surface 10. This hydrodynamic wedging action wedges the film of lubricating fluid ( i.e., the first fluid 16) into the inter-surface contact circuit between the dynamic sealing collar 24 and relatively rotatable th surface 10 for the purpose of lubrication, which reduces wear, torque and heat.

Вторая кромка 54 (иногда называемая «кромкой окружения») контура межповерхностного контакта предпочтительно является по существу круговой и поэтому не создает гидродинамического расклинивающего действия в ответ на относительное вращение между динамическим уплотнением 2 и относительно вращаемой поверхностью 10, что облегчает исключение второй текучей среды 18.The second edge 54 (sometimes referred to as the "surrounding edge") of the intersurface contact contour is preferably substantially circular and therefore does not produce a hydrodynamic wedging action in response to relative rotation between the dynamic seal 2 and the relatively rotating surface 10, which facilitates the exclusion of the second fluid 18.

По меньшей мере, часть динамической уплотнительной манжеты 24 выполнена из первого слоя 56 упругого уплотнительного материала, выбранного на основании его характеристик стойкости к износу и имеющего заданный модуль упругости. Предусмотрен также второй слой 58 упругого уплотнительного материала, который имеет модуль упругости, который приблизительно равен или меньше модуля упругости материала, используемого для формирования первого слоя 56 упругого уплотнительного материала. Первый слой 56 упругого уплотнительного материала является относительно тонким по сравнению с толщиной второго слоя 58 упругого уплотнительного материала.At least a portion of the dynamic sealing collar 24 is made of a first layer 56 of elastic sealing material selected based on its wear resistance characteristics and having a predetermined elastic modulus. A second layer 58 of elastic sealing material is also provided, which has an elastic modulus that is approximately equal to or less than the elastic modulus of the material used to form the first layer 56 of elastic sealing material. The first layer 56 of resilient sealing material is relatively thin compared to the thickness of the second layer 58 of resilient sealing material.

Когда на динамическое уплотнение 2 действует разница давлений, так что давление смазки 16 превышает давление второй текучей среды 18, то второй конец 36 уплотнения прижимается ко второй стенке 28 канавки. Поскольку второй конец 38 уплотнения предпочтительно имеет ту же плоскую форму, что и стенка 22 канавки, то стенка 22 обеспечивает опору против давления во всех точках, за исключением зазора вытеснения, When the pressure difference acts on the dynamic seal 2, so that the pressure of the lubricant 16 exceeds the pressure of the second fluid 18, the second end 36 of the seal is pressed against the second wall 28 of the groove. Since the second end 38 of the seal preferably has the same flat shape as the groove wall 22, the wall 22 provides support against pressure at all points except for the extrusion gap,

существующего между относительно вращаемой поверхностью 10 и нижней кромкой стенки 22 канавки. Этот зазор вытеснения предпочтительно является относительно небольшим, так что материал уплотнения может перекрывать его и сопротивляться давлению. Из уровня техники известно, что при высоком давлении небольшая часть уплотнительной манжеты имеет тенденцию к выпячиванию или вытеснению в зазор вытеснения, и что пульсирующее давление и биение может изгибать вытесненный материал, что приводит к повреждению вытесненной части.existing between the relatively rotatable surface 10 and the lower edge of the groove wall 22. This displacement gap is preferably relatively small so that the seal material can overlap and resist pressure. It is known from the prior art that at high pressure, a small portion of the sealing collar tends to protrude or extrude into the displacement gap, and that pulsating pressure and beating can bend the displaced material, resulting in damage to the displaced part.

В предпочтительном варианте выполнения данного изобретения, стойкость к вытеснению у динамической уплотнительной манжеты 24 первично зависит от модуля упругости первого слоя 56 упругого уплотнительного материала, а межповерхностное контактное давление между динамической уплотнительной манжетой 24 и относительно вращаемой поверхностью 10 в значительной степени зависит от модуля упругости второго слоя 58 упругого уплотнительного материала, поскольку он является более толстым из двух слоев. Поверхность раздела материала между первым слоем 56 упругого уплотнительного материала и вторым слоем 58 упругого уплотнительного материала может иметь любую подходящую форму.In a preferred embodiment of the present invention, the displacement resistance of the dynamic sealing collar 24 primarily depends on the elastic modulus of the first layer 56 of the elastic sealing material, and the inter-surface contact pressure between the dynamic sealing collar 24 and the relatively rotatable surface 10 largely depends on the elastic modulus of the second layer 58 elastic sealing material, since it is the thicker of the two layers. The material interface between the first layer 56 of resilient sealing material and the second layer 58 of resilient sealing material may be of any suitable shape.

Принято считать, что чем больше модуль упругости уплотнительного материала, тем более стойким является уплотнение к повреждению за счет вытеснения под действием высокого давления. В уплотнении, показанном на фиг.1, а также в уплотнениях, показанных на других фигурах, можно использовать второй слой 58 упругого уплотнительного материала, имеющего меньший модуль упругости по сравнению с материалом первого слоя 56 упругого уплотнительного материала. Когда второй слой 58 упругого уплотнительного материала выполнен из материала, который имеет меньший модуль упругости, чем материал второго слоя 58 упругого уплотнительного материала, то возникает небольшой момент отрыва и вращающий момент за счет уменьшенного межповерхностного контактного давления, обеспечиваемого модулем упругости второго слоя 58 упругого уплотнительного материала. Небольшой вращающий момент минимизирует температуру вращения, которая уменьшает вызванное температурой разрушение уплотнения.It is generally accepted that the greater the elastic modulus of the sealing material, the more resistant the seal is to damage due to displacement under high pressure. In the seal shown in FIG. 1, as well as in the seals shown in other figures, a second layer 58 of elastic sealing material having a lower elastic modulus as compared to the material of the first layer 56 of elastic sealing material can be used. When the second layer 58 of elastic sealing material is made of a material that has a lower elastic modulus than the material of the second layer 58 of elastic sealing material, a small tearing moment and torque due to the reduced inter-surface contact pressure provided by the elastic modulus of the second layer 58 of elastic sealing material . A small torque minimizes the temperature of rotation, which reduces the temperature-induced destruction of the seal.

При геометрии, согласно уровню техники, показанной на фиг.9 патента США №5738358, межповерхностное контактное давление вблизи конца окружения уплотнения может быть небольшим в применениях с небольшой или нулевой разницей давлений, что приводит к плохому исключению окружения. Это можно исправить за счет осуществления скоса исключающей кромки, согласно патенту США №6120036, или же за счет осуществления конической динамической поверхности и/или выпуклого конца, согласно патенту США №6767016. С помощью уплотнений с двумя материалами, In the geometry of the prior art shown in FIG. 9 of US Pat. No. 5,738,358, the inter-surface contact pressure near the end of the seal environment may be small in applications with a small or zero pressure difference, resulting in poor exclusion of the environment. This can be corrected by skewing the exclusive edge according to US Pat. No. 6120036, or by implementing a conical dynamic surface and / or convex end according to US Pat. No. 6,767,016. With two-material seals,

согласно данному изобретению, другим путем борьбы с низким межповерхностным контактным давлением вблизи динамического исключающего пересечения 46 является изготовление второго слоя 58 упругого уплотнительного материала из материала, который имеет модуль упругости, который приблизительно равен модулю упругости первого слоя 56 упругого уплотнительного материала. Это делает межповерхностное контактное давление равным давлению уплотнения из единственного материала.According to the present invention, another way to combat low inter-surface contact pressure near the dynamic exclusion intersection 46 is to produce a second layer 58 of elastic sealing material from a material that has an elastic modulus that is approximately equal to the elastic modulus of the first layer 56 of elastic sealing material. This makes the inter-surface contact pressure equal to the pressure of the seal of a single material.

Одной из первичных целей конструкции из двух материалов, согласно данному изобретению, является обеспечение конструкции уплотнения, которая пригодна для работы при высоких температурах по сравнению с уровнем техники. Композитное уплотнение 2 из двух материалов, согласно данному изобретению, предпочтительно формируют из эластомеров FKM и TFE/P, имеющих совместимые составы и совместимые системы вулканизации, которые можно формировать совместно в одноступенчатом процессе для создания динамического уплотнения 2, имеющего второй слой 58 упругого уплотнительного материала, выполненного из FKM, и первый слой 56 упругого уплотнительного материала, выполненного из TFE/P. В результате получают уплотнение, которое первично выполнено из FKM, но имеет относительно тонкий слой TFE/P, который образует, по меньшей мере, часть динамической уплотнительной поверхности 28. Это позволяет использовать в уплотнении 2 лучшие характеристики обоих материалов, так что сильные стороны одного материала компенсируют слабые стороны другого материала. Хорошие динамические характеристики TFE/P компенсируют плохие динамические качества FKM посредством изоляции или по существу изоляции FKM от относительно вращаемой поверхности 10. Хорошие свойства стойкости к остаточной деформация сжатия основанного на FKM второго слоя 58 упругого уплотнительного материала компенсируют плохие свойства стойкости к остаточной деформации сжатия основанного на TFE/P первого слоя 56 упругого уплотнительного материала.One of the primary goals of a two-material structure according to this invention is to provide a seal structure that is suitable for operation at high temperatures compared with the prior art. The composite seal 2 of two materials according to this invention is preferably formed from FKM and TFE / P elastomers having compatible compositions and compatible vulcanization systems that can be formed together in a single-stage process to create a dynamic seal 2 having a second layer 58 of elastic sealing material, made of FKM, and a first layer 56 of resilient sealing material made of TFE / P. The result is a seal that is primarily made of FKM but has a relatively thin TFE / P layer that forms at least part of the dynamic sealing surface 28. This allows the best characteristics of both materials to be used in seal 2, so that the strengths of one material compensate for the weaknesses of another material. The good dynamic characteristics of TFE / P compensate for the poor dynamic properties of the FKM by isolating or substantially isolating the FKM from the relatively rotatable surface 10. The good properties of the resistance to permanent compression deformation of the FKM-based second layer 58 of elastic sealing material compensate for the poor resistance properties of the compression resistance based on TFE / P of the first layer 56 of elastic sealing material.

В качестве альтернативного решения, можно использовать эластомеры силиконового типа для формирования второго слоя 58 упругого уплотнительного материала. Так же как FKM, эластомеры силиконового типа имеют отличную стойкость к остаточной деформации сжатия, но плохую абразивную стойкость.As an alternative, silicone-type elastomers can be used to form a second layer 58 of resilient sealing material. Like FKM, silicone-type elastomers have excellent resistance to permanent compression deformation, but poor abrasion resistance.

Длина 60 первого слоя предпочтительно меньше длины 62 тела уплотнения, поскольку разница длин между первым слоем 56 упругого уплотнительного материала и вторым слоем 58 упругого уплотнительного материала помогает удерживать на месте первый слой 56 упругого уплотнительного материала во время процесса формирования. Кроме того, соединение, которое происходит между первым слоем 56 упругого уплотнительного материала и внутренним выступом 64 второго слоя 58 упругого уплотнительного материала, помогает обеспечивать структурную целостность The length 60 of the first layer is preferably less than the length 62 of the seal body, since the difference in lengths between the first layer 56 of elastic sealing material and the second layer 58 of elastic sealing material helps to hold the first layer 56 of elastic sealing material in place during the forming process. In addition, the connection that occurs between the first layer 56 of the elastic sealing material and the inner protrusion 64 of the second layer 58 of the elastic sealing material helps to ensure structural integrity

динамического уплотнения 2 посредством предотвращения разделения между первым слоем 56 упругого уплотнительного материала и вторым слоем 58 упругого уплотнительного материала.dynamic seal 2 by preventing separation between the first layer 56 of elastic sealing material and the second layer 58 of elastic sealing material.

В целом, предпочтительный вариант выполнения данной полезной модели является динамическим уплотнением, которое имеет первую относительно тонкую часть высокотемпературного материала с хорошими динамическими ходовыми качествами, гомогенно соединенную со второй, более толстой частью материала, имеющего хорошую стойкость к остаточной деформации при сжатии. Эта система позволяет более толстой второй части компенсировать потенциально плохую стойкость к остаточной деформации при сжатии, в то время как тонкая первая часть защищает вторую, более толстую часть от абразивного повреждения за счет хороших динамических ходовых свойств первой тонкой части.In general, a preferred embodiment of this utility model is a dynamic seal, which has a first relatively thin part of a high-temperature material with good dynamic driving characteristics, homogeneously connected to a second, thicker part of a material having good resistance to permanent deformation under compression. This system allows the thicker second part to compensate for the potentially poor resistance to permanent deformation under compression, while the thin first part protects the second, thicker part from abrasive damage due to the good dynamic running properties of the first thin part.

В отличие от усиленных пружиной уплотнений, согласно уровню техники, данная полезная модель предпочтительно подходит для применений, когда разница давлений может возникать в обоих направлениях. В отличие от уплотнений, усиленных кольцом с круглым сечением, согласно уровню техники, данная полезная модель предпочтительно не имеет незакрепленного усиливающего средства, которое может смещаться во время работы.Unlike spring-reinforced seals, according to the prior art, this utility model is preferably suitable for applications where pressure differences can occur in both directions. In contrast to seals reinforced with an O-ring, according to the prior art, this utility model preferably does not have a loose reinforcing means that can be displaced during operation.

Как указывалось выше, данная полезная модель подходит как для систем радиального сжатия, так и систем осевого сжатия. В случае очень большого диаметра уплотнений, динамическую уплотнительную поверхность 28 и динамическую управляющую поверхность 48 можно легко изготавливать как ориентированные в основном внутрь поверхности, при этом динамическая уплотнительная поверхность 28 предназначена для герметизации относительно вращаемой поверхности 10, задающей ориентированную наружу цилиндрическую поверхность. Поперечное сечение уплотнений большого диаметра можно поворачивать на 90°, так что динамическая уплотнительная поверхность 28 становится ориентированной в основном в осевом направлении поверхностью, предназначенной для герметизации относительно вращаемой поверхности 10 по существу плоской формы, или же можно поворачивать на 180°, так что динамическая уплотнительная поверхность 28 становится ориентированной наружу поверхностью, предназначенной для герметизации относительно вращаемой поверхности 10, задающей ориентированную внутрь цилиндрическую поверхность.As indicated above, this utility model is suitable for both radial compression systems and axial compression systems. In the case of a very large diameter of the seals, the dynamic sealing surface 28 and the dynamic control surface 48 can be easily manufactured as oriented mainly inwardly, while the dynamic sealing surface 28 is designed to seal against a rotating surface 10 defining an outwardly oriented cylindrical surface. The cross section of large diameter seals can be rotated 90 °, so that the dynamic sealing surface 28 becomes an axially oriented surface for sealing relatively substantially flat shape with respect to the rotated surface 10, or it can be rotated 180 ° so that the dynamic sealing surface 28 becomes an outward oriented surface for sealing against a rotatable surface 10 defining an inwardly oriented cyl -cylindrical surface.

На фиг.1А-1D показано, что основная концепция предпочтительного варианта выполнения может быть выполнена для динамической герметизации вала, отверстия или торцевой поверхности без отхода от идеи и сущности полезной модели.On figa-1D shows that the basic concept of a preferred embodiment can be performed for dynamic sealing of a shaft, hole or end surface without departing from the idea and essence of the utility model.

На фиг.1А показан частичный разрез динамического уплотнения 2 в неустановленном состоянии, выполненного с возможностью сжатия в радиальном направлении с целью герметизации относительно вращаемой поверхности ориентированной наружу цилиндрической формы, такой как наружная поверхность вала. Динамическая уплотнительная поверхность 28, гидродинамическая входная кривизна 30 и динамическая управляющая поверхность 48 являются ориентированными в основном внутрь поверхностями, при этом динамическая уплотнительная поверхность 28 предназначена для герметизации наружного цилиндра.On figa shows a partial section of the dynamic seal 2 in an unsteady state, made with the possibility of compression in the radial direction in order to seal relative to the rotating surface oriented outwardly cylindrical in shape, such as the outer surface of the shaft. The dynamic sealing surface 28, the hydrodynamic inlet curvature 30, and the dynamic control surface 48 are mainly oriented inwardly, while the dynamic sealing surface 28 is intended to seal the outer cylinder.

На фиг.1В показан частичный разрез динамического уплотнения 2 в неустановленном состоянии, выполненного с возможностью сжатия в радиальном направлении с целью герметизации относительно вращаемой поверхности ориентированной внутрь цилиндрической формы, такой как поверхность отверстия. Динамическая уплотнительная поверхность 28, гидродинамическая входная кривизна 30 и динамическая управляющая поверхность 48 являются ориентированными наружу поверхностями, при этом динамическая уплотнительная поверхность 28 предназначена для герметизации отверстия.On figv shows a partial section of the dynamic seal 2 in an unsteady state, made with the possibility of compression in the radial direction in order to seal relative to the rotating surface oriented inwardly cylindrical, such as the surface of the hole. The dynamic sealing surface 28, the hydrodynamic inlet curvature 30, and the dynamic control surface 48 are outwardly oriented surfaces, while the dynamic sealing surface 28 is designed to seal the hole.

На фиг.1С-1D показаны частичные разрезы динамического уплотнения 2 в неустановленном состоянии, выполненного с возможностью сжатия в осевом направлении с целью герметизации относительно вращаемой поверхности по существу плоской формы, и четко показывают, что данную полезную модель можно использовать в системах герметизации торцевых поверхностей. Динамическая уплотнительная поверхность 28, гидродинамическая входная кривизна 30 и динамическая управляющая поверхность 48 являются ориентированными в осевом направлении поверхностями, при этом динамическая уплотнительная поверхность 28 предназначена для герметизации торцевой поверхности. На фиг.1С динамическая уплотнительная поверхность 28, гидродинамическая входная кривизна 30 и динамическое исключающее пересечение 46 расположены так, чтобы иметь первую текучую среду 16, т.е. смазывающую текучую среду, внутри уплотнения, а на фиг.1D они расположены так, чтобы иметь первую текучую среду снаружи уплотнения.On figs-1D shows partial sections of a dynamic seal 2 in an unsteady state, made with the possibility of compression in the axial direction in order to seal against a rotating surface of a substantially flat shape, and clearly show that this utility model can be used in sealing systems of end surfaces. The dynamic sealing surface 28, the hydrodynamic inlet curvature 30, and the dynamic control surface 48 are axially oriented surfaces, while the dynamic sealing surface 28 is designed to seal the end surface. 1C, the dynamic sealing surface 28, the hydrodynamic inlet curvature 30, and the dynamic exclusion intersection 46 are arranged so as to have a first fluid 16, i.e. lubricating fluid inside the seal, and in FIG. 1D they are positioned to have a first fluid outside the seal.

На фиг.2 и 2А показаны упрощенные варианты предпочтительных вариантов выполнения, показанных на фиг.1А-1D. В показанных на фиг.2 и 2А вариантах выполнения динамическая уплотнительная поверхность 28 и статичная уплотнительная поверхность 34 не являются конусными. Первый слой 56 упругого уплотнительного материала расположен внутри второго слоя 58 упругого уплотнительного материала, и динамическое уплотнение 2 предназначено для герметизации относительно вращаемой поверхности вала.Figure 2 and 2A shows simplified variants of the preferred embodiments shown in figa-1D. In the embodiments shown in FIGS. 2 and 2A, the dynamic sealing surface 28 and the static sealing surface 34 are not conical. The first layer 56 of elastic sealing material is located inside the second layer 58 of elastic sealing material, and the dynamic seal 2 is designed to seal relative to the rotatable surface of the shaft.

Как указывалось выше, предпочтительный вариант выполнения данной полезной модели включает первый и второй слои 56 и 58 упругого уплотнительного материала, а именно выполненные из TFE/P и FKM, соответственно. Эластомеры TFE/P и FKM предпочтительно имеют совместимые системы вулканизации, предпочтительно химически совместимые системы вулканизации. Совместимыми системами вулканизации TFE/P и FKM предпочтительно являются пероксидные агенты вулканизации. Дополнительно к этому, состав эластомеров TFE/P и FKM является предпочтительно совместимым.As indicated above, a preferred embodiment of this utility model includes first and second layers 56 and 58 of elastic sealing material, namely made of TFE / P and FKM, respectively. The TFE / P and FKM elastomers preferably have compatible vulcanization systems, preferably chemically compatible vulcanization systems. Compatible TFE / P and FKM vulcanization systems are preferably peroxide vulcanization agents. Additionally, the composition of the TFE / P and FKM elastomers is preferably compatible.

Агент вулканизации является химическим веществом, которое вызывает химическое сшивание цепочек полимерных молекул эластомеров при нагревании во время процесса формирования. Эта вулканизация преобразует не вулканизованный материал из липкого, мягкого состояния термопластика в прочное упругое состояние. Используемые здесь понятия «сшивание», «отвердевание» и «вулканизация» имеют все одинаковое значение и являются взаимозаменяемыми. Примерами систем вулканизации эластомеров являются пероксидная вулканизация, серная вулканизация и бифенольная вулканизация.A vulcanization agent is a chemical substance that causes chemical crosslinking of polymer chains of elastomer molecules when heated during the formation process. This vulcanization converts a non-vulcanized material from a sticky, soft state of thermoplastic into a strong elastic state. The terms “crosslinking”, “hardening” and “vulcanization” used here have the same meaning and are used interchangeably. Examples of elastomer cure systems are peroxide cure, sulfur cure, and biphenol cure.

Построение рецептуры эластомера означает «рецепт» различных веществ или ингредиентов для использования в разработке резиновой смеси для создания желаемых механических свойств готового продукта. Каждый рецепт содержит различные ингредиенты, имеющие каждый специальную функцию в обработке, вулканизации или конечном использовании продукта. Дополнительно к основным эластомерам (т.е. FKM, TFE/P и EPDM), другие вещества смеси включают наполнители (т.е. сажа, двуокись кремния и карбонат кальция), технологические добавки (т.е. различные воски, масла и пластификаторы), противостарители (т.е. антиоксиданты и антиозонанты), вулканизационные присадки (т.е. различные серы и пероксиды и бифенол), ускорители (т.е. амины, гуаниды и тиомочевины) и активаторы (т.е. оксиды цинка и стеариновая кислота). Понятно, что действие используемых ингредиентов известно специалистам в технике рецептуростроения эластомеров. Некоторые вещества смеси, такие как пластификаторы или масла, могут воспрещать сшивание между двумя эластомерами различного состава. Таким образом, добавление такого вещества рецептуры в состав эластомера приводит к получению несовместимых составов.Formulation of an elastomer means a “recipe” of various substances or ingredients for use in developing a rubber composition to create the desired mechanical properties of the finished product. Each recipe contains various ingredients that have each special function in the processing, vulcanization or end use of the product. In addition to basic elastomers (i.e. FKM, TFE / P, and EPDM), other substances in the mixture include fillers (i.e. carbon black, silicon dioxide and calcium carbonate), processing aids (i.e. various waxes, oils and plasticizers) ), antioxidants (i.e. antioxidants and antiozonants), vulcanization additives (i.e. various sulfur and peroxides and biphenol), accelerators (i.e. amines, guanides and thioureas) and activators (i.e. zinc oxides and stearic acid). It is understood that the action of the ingredients used is known to those skilled in the art of elastomer formulation engineering. Some substances in the mixture, such as plasticizers or oils, may prohibit crosslinking between two elastomers of different compositions. Thus, the addition of such a formulation compound to the composition of the elastomer results in incompatible formulations.

Первый слой 56 упругого уплотнительного материала предпочтительно состоит из компаунда CDI TFE/P 904-80, имеющего номинальную твердость по шкале Шора около 80а. Второй слой 58 упругого уплотнительного материала предпочтительно состоит из компаунда CDI FKM 901-80 или 901-75, имеющие номинальную твердость по шкале Шора около 80а или около 75а, соответственно. Предпочтительные материалы имеют The first layer 56 of resilient sealing material preferably consists of a CDI TFE / P 904-80 compound having a nominal Shore scale hardness of about 80a. The second layer 58 of resilient sealing material preferably consists of a CDI compound FKM 901-80 or 901-75 having a nominal Shore scale hardness of about 80a or about 75a, respectively. Preferred materials have

совместимую рецептуру и вещество пероксидной вулканизации, а также имеют приблизительно одинаковую твердость. Предпочтительные материалы CDI предлагаются фирмой CDI Seals of Humble, Техас.compatible formulation and peroxide vulcanization substance, and also have approximately the same hardness. Preferred CDI materials are available from CDI Seals of Humble, Texas.

Во время формирования композитного динамического уплотнения 2 не вулканизованный материал для образования первого слоя 56 упругого уплотнительного материала и не вулканизованный материал для образования второго слоя 58 упругого уплотнительного материала предпочтительно помещают совместно в форму и формируют одновременно. Соединение предпочтительных материалов между первым слоем 56 упругого уплотнительного материала и вторым слоем 58 упругого уплотнительного материала является прекрасным, даже без использования связующего вещества. Во время испытаний на отрыв одного материала от другого, соединение между двумя материалами выдерживало нагрузку, а материал FKM разрывался. За счет использования компаунда FKM и компаунда TFE/P с системами вулканизации, которые совместимы с обоими компаундами, взаимное сшивание цепочек эластомеров, которые существуют в двух компаундах, ускоряется, так что два компаунда гомогенно соединяются друг с другом. Считается, что это достигается за счет совместимости компаундов TFE/P и FKM, хотя не обязательно это справедливо для любых смесей эластомеров, имеющих одинаковые основные типы систем вулканизации.During the formation of the composite dynamic seal 2, non-vulcanized material for forming the first layer 56 of elastic sealing material and non-vulcanized material for forming the second layer 58 of elastic sealing material are preferably placed together in a mold and formed simultaneously. The bonding of preferred materials between the first layer 56 of resilient sealing material and the second layer 58 of resilient sealing material is excellent, even without the use of a binder. During tests for tearing one material from another, the connection between the two materials withstood the load, and the FKM material was torn. By using the FKM compound and the TFE / P compound with vulcanization systems that are compatible with both compounds, the crosslinking of the elastomer chains that exist in the two compounds is accelerated, so that the two compounds homogeneously connect to each other. It is believed that this is achieved due to the compatibility of TFE / P and FKM compounds, although this is not necessarily true for any elastomer mixtures having the same basic types of vulcanization systems.

Как указывалось выше, это значительно отличается от того, что происходит при формировании двух материалов HSN с системой пероксидной вулканизации с использованием той же технологии одновременного формирования. Когда испытывали компрессионное формование двух различных материалов HSN с пероксидной вулканизацией, то соединение между материалами было слабым и в действительности не существовало. При попытке отрывания двух материалов HSN друг от друга, они разделялись четко по линии соединения без разрыва материала, оставляя гладкие поверхности там, где проходила поверхность раздела между двумя материалами. При испытаниях в условиях вращения, слои таких материалов HSN часто разделялись.As indicated above, this is significantly different from what happens when two HSN materials are formed with a peroxide vulcanization system using the same simultaneous formation technology. When the compression molding of two different peroxide vulcanized HSN materials was tested, the connection between the materials was weak and did not actually exist. When trying to tear two HSN materials from each other, they were separated clearly along the connection line without breaking the material, leaving smooth surfaces where the interface between the two materials passed. When tested under rotation conditions, the layers of such HSN materials were often separated.

Можно считать, что причиной гомогенного соединения материала FKM с пероксидной вулканизацией и материала TFE/P с пероксидной вулканизацией, в противоположность соединению материала HSN с пероксидной вулканизацией и материала HSN с пероксидной вулканизацией, является наличие меньшего количества добавок в компаунде FKM и TFE/P, которые могут мешать образованию соединения. Таким образом, дополнительно к совместимости систем вулканизации, FKM и TFE/P имеют совместимую рецептуру.We can assume that the reason for the homogeneous combination of FKM material with peroxide vulcanization and TFE / P material with peroxide vulcanization, as opposed to the combination of HSN material with peroxide vulcanization and HSN material with peroxide vulcanization, is the presence of fewer additives in the compound FKM and TFE / P, which may interfere with compound formation. Thus, in addition to the compatibility of vulcanization systems, FKM and TFE / P have a compatible formulation.

Стандартные двухмодульные уплотнения KALSI SEALS, изготовленные в соответствии с патентом США №5738358, имеют плохое исключающее контактное KALSI SEALS standard two-module seals manufactured in accordance with US Pat. No. 5,738,358 have poor exclusive contact

давление кромок, если не использовать скошенную кромку. Уплотнения из двух материалов FKM и TFE/P, согласно данной полезной модели, могут иметь по существу одинаковые модули упругости, и поэтому исключающее контактное давление кромки по существу одинаково с уплотнением из единственного материала. Испытания показали, что преимущество значительной стойкости к остаточной деформации при сжатии сохраняется, когда первый слой 56 упругого уплотнительного материала на основе TFE/P и второй слой 58 упругого уплотнительного материала на основе FKM имеют приблизительно одинаковую твердость.edge pressure if not using a beveled edge. Seals of two materials FKM and TFE / P, according to this utility model, can have substantially the same modulus of elasticity, and therefore eliminating the contact pressure of the lip is substantially the same as a seal of a single material. Tests have shown that the advantage of significant resistance to permanent deformation under compression is retained when the first layer 56 of the elastic sealing material based on TFE / P and the second layer 58 of the elastic sealing material based on FKM have approximately the same hardness.

Ясно, что возможны также другие упрощения данной полезной модели. Например, уплотнение может иметь первый слой 56 упругого уплотнительного материала на основе TFE/P и второй слой 58 упругого уплотнительного материала на основе FKM без включения одной или нескольких статичных уплотнительных манжет 26, гидродинамической входной кривизны 30, места 32 перехода, статичного исключающего пересечения 36, изменяющейся ширины W, динамического исключающего пересечения 46, динамической управляющей поверхности 48 или статичной управляющей поверхности 50. Например, на фиг.2 показано уплотнение, которое включает статичную уплотнительную манжету 26, в то время как на фиг.2А статичная уплотнительная манжета отсутствует. Понятно также, что преимущества, обеспечиваемые конструкцией с двумя материалами, согласно данному изобретению, можно предпочтительно использовать при возвратно-поступательном движении, так и движении вращения.It is clear that other simplifications of this utility model are also possible. For example, the seal may have a first layer 56 of elastic sealing material based on TFE / P and a second layer 58 of elastic sealing material based on FKM without including one or more static sealing lips 26, hydrodynamic inlet curvature 30, junction 32, a static intersection 36, variable width W, dynamic exclusion intersection 46, dynamic control surface 48 or static control surface 50. For example, FIG. 2 shows a seal that includes a static arch cuff 26, while in FIG. 2A there is no static cuff. It is also clear that the advantages provided by the construction with two materials according to this invention can preferably be used in the reciprocating motion, and the movement of rotation.

На фиг.3 показан предпочтительный процесс формования, включающий три предпочтительных компонента формы: сердечник 80 формы, воротник 82 формы и крышку 84 формы. На фиг.3 показана форма, предназначенная для формования динамического уплотнения 2, согласно фиг.2. Сердечник 80 формы задает длину 86 полости и включает полость 124 динамической манжеты для формования динамической уплотнительной манжеты 24, концевую поверхность 138 полости для формования второго конца 38 уплотнения, резкий внутренний угол 146 для формования динамического исключающего пересечения 46, и внутреннюю кривизну 130 для формования гидродинамической входной кривизны 30 динамического уплотнения 2, согласно фиг.2. Воротник 82 формы включает полость 126 статичной манжеты для формования статичной уплотнительной манжеты 26.FIG. 3 shows a preferred molding process comprising three preferred mold components: a mold core 80, a mold collar 82, and a mold cover 84. Figure 3 shows a form intended for forming a dynamic seal 2, according to figure 2. The mold core 80 defines a cavity length 86 and includes a dynamic cuff cavity 124 for forming a dynamic sealing collar 24, a cavity end surface 138 for forming a second seal end 38, a sharp inner angle 146 for forming a dynamic exclusion intersection 46, and an internal curvature 130 for forming a hydrodynamic input curvature 30 of the dynamic seal 2, according to figure 2. The collar 82 of the mold includes a cavity 126 of the static cuff for forming a static sealing cuff 26.

Внутреннюю заготовку 156 и наружную заготовку 158, имеющие каждая в основном круговую форму, помещают в форму. Заготовки 156 и 158 предпочтительно являются каждая не вулканизованными эластомерами. Длина 92 внутренней заготовки предпочтительно меньше длины 86 полости, а длина 94 наружной заготовки предпочтительно больше длины 86 полости и больше длины 92 внутренней заготовки.The inner preform 156 and the outer preform 158, each having a generally circular shape, are placed in the mold. Preforms 156 and 158 are preferably each non-vulcanized elastomer. The length 92 of the inner preform is preferably less than the length 86 of the cavity, and the length 94 of the outer preform is preferably greater than the length 86 of the cavity and greater than the length 92 of the inner preform.

При опускании крышки 84 формы она приходит в контакт с наружной заготовкой 158, что вызывает расширение наружной заготовки 158 в радиальном направлении и нависание над внутренней заготовкой 156 с удерживанием внутренней заготовки 156 на месте с прижиманием к концевой поверхности 138 полости сердечника 80 формы. При дальнейшем опускании крышки 84 формы, наружная заготовка 158 продолжает расширяться в радиальном направлении. Это радиальное расширение вдавливает внутреннюю заготовку 156 в полость 124 динамической манжеты и вдавливает наружную заготовку 158 в полость 126 статичной манжеты 126 воротника 82 формы.When the mold cover 84 is lowered, it comes into contact with the outer blank 158, which causes the outer blank 158 to expand radially and overhangs over the inner blank 156 while holding the inner blank 156 in place while pressing the cavity 80 of the mold against the end surface 138. With further lowering of the mold cover 84, the outer blank 158 continues to expand in the radial direction. This radial expansion presses the inner blank 156 into the cavity 124 of the dynamic cuff and presses the outer blank 158 into the cavity 126 of the static collar 126 of the collar 82 of the form.

Эту технологию с более короткой внутренней заготовкой 156, чем наружная заготовка 158 можно применять с различными уплотнительными материалами. Например, внутренняя заготовка 156 может быть эластомером TFE/P, а наружная заготовка 158 может быть эластомером FKM. В качестве другого примера, внутренняя заготовка 156 может быть пластиком на основе политетрафторэтилена (PTFE), а наружная заготовка 158 может быть эластомером, таким как HSN или FKM, или же эластомером силиконового типа.This technology with a shorter inner billet 156 than the outer billet 158 can be used with various sealing materials. For example, inner billet 156 may be a TFE / P elastomer, and outer billet 158 may be an FKM elastomer. As another example, inner billet 156 may be polytetrafluoroethylene (PTFE) plastic, and outer billet 158 may be an elastomer such as HSN or FKM, or a silicone elastomer.

В уплотнениях, согласно фиг.1А-1D, предпочтительно предусмотрены динамическая управляющая поверхность 48 и статичная управляющая поверхность 50 кольцевого тела 42 уплотнения с целью предотвращения нежелательного скручивания не установленного уплотнения внутри уплотнительной канавки. На фиг.4 динамическая управляющая поверхность и статичная управляющая поверхность устранены до динамической уплотнительной манжеты 24 в качестве упрощения, с оставлением первого конца 44 уплотнения волнистым, т.е. не круговым. Система особенно пригодно в применениях, где давление второй текучей среды выше давления первой текучей среды. Для лучшего использования уплотнения, согласно фиг.4, первую канавку можно выполнять с волнистой не круговой формой в соответствии с волнистой формой первого конца 44 уплотнения. Если первая стенка канавки выполнена волнистой, так что она сопрягается и поддерживает волнистую форму первого конца 44 уплотнения, то усилия, воздействующие на первый конец 44 уплотнения или на второй конец 38 уплотнения, не могут полностью расплющивать гидродинамическую входную кривизну 30 на относительно вращаемой поверхности, что сохраняет эффективное, плавно сходящееся соотношение между гидродинамической входной кривизной 30 и относительно вращаемой поверхностью для поддерживания эффективной гидродинамической смазки динамической уплотнительной поверхности 28. При повышении температуры эластомера, его модуль упругости уменьшается. Гидродинамическая смазка делает динамическое уплотнение 2 при вращении намного холоднее, чем сравнимые не гидродинамические уплотнения, поэтому первый слой 56 упругого уплотнительного материала хорошо In the seals of FIGS. 1A-1D, a dynamic control surface 48 and a static control surface 50 of the annular seal body 42 are preferably provided in order to prevent unwanted twisting of an unsealed seal inside the seal groove. In Fig. 4, the dynamic control surface and the static control surface are eliminated to the dynamic sealing lip 24 as a simplification, leaving the first end 44 of the seal undulating, i.e. not circular. The system is particularly suitable in applications where the pressure of the second fluid is higher than the pressure of the first fluid. For better utilization of the seal, according to FIG. 4, the first groove can be made with a wavy non-circular shape in accordance with the wavy shape of the first end 44 of the seal. If the first wall of the groove is made wavy so that it mates and maintains the wavy shape of the first end 44 of the seal, then the forces acting on the first end 44 of the seal or on the second end 38 of the seal cannot completely flatten the hydrodynamic input curvature 30 on a relatively rotatable surface, which maintains an effective, smoothly converging relationship between the hydrodynamic input curvature 30 and the relatively rotatable surface to maintain an effective hydrodynamic lubricant dynamic plotnitelnoy surface 28. With increasing temperature an elastomer, its modulus decreases. Hydrodynamic lubrication makes the dynamic seal 2 rotate much colder during rotation than comparable non-hydrodynamic seals, so the first layer 56 of elastic sealant is good

сохраняет свой модуль упругости, что способствует сопротивлению вытеснению. Если первая стенка канавки выполнена волнистой, так что она сопрягается и поддерживает волнистую форму первого конца 44 уплотнения, то динамическое исключающее пересечение 46 сохраняется в желаемой по существу круговой конфигурации для эффективного исключения окружения, несмотря на усилия, действующие на второй конец 38 уплотнения, которые, согласно уровню техники, ухудшают рабочие характеристики таких исключающих пересечений.retains its modulus of elasticity, which contributes to the displacement resistance. If the first wall of the groove is wavy so that it mates and maintains the wavy shape of the first end 44 of the seal, then the dynamic exclusion intersection 46 is maintained in the desired substantially circular configuration to effectively eliminate the environment, despite the forces acting on the second end 38 of the seal, which, according to the prior art, the performance of such exclusive intersections is impaired.

Так же как и в предпочтительном варианте выполнения, во всех уплотнениях, показанных на фигурах, размер глубины D может, если это желательно, изменяться во времени при изменении положения гидродинамической входной кривизны (и изменении ширины W контура межповерхностного контакта) для выравнивания изменений межповерхностного контактного давления по окружности уплотнения.As in the preferred embodiment, in all seals shown in the figures, the depth dimension D can, if desired, change in time with a change in the position of the hydrodynamic input curvature (and a change in the width W of the inter-surface contact contour) to equalize the changes in the inter-surface contact pressure around the circumference of the seal.

Из указанного выше следует, что данная полезная модель хорошо подходит для достижения всех целей и признаков, указанных выше, вместе с другими целями и признаками, которые присущи раскрытому здесь устройству.From the above it follows that this utility model is well suited to achieve all the goals and features mentioned above, together with other goals and features that are inherent in the device disclosed here.

Как понятно для специалистов в данной области техники, данную полезную модель можно легко выполнять в других специальных формах без отхода от его идеи или существенных характеристик. Поэтому данный вариант выполнения следует рассматривать как имеющий лишь иллюстративный характер, но не ограничивающий объем полезной модели, заданный формулой полезной модели, а не предшествующим описанием, и поэтому все изменения внутри значения и диапазона эквивалента формулы полезной модели охватываются ею.As is understood by those skilled in the art, this utility model can be easily implemented in other special forms without departing from its idea or essential characteristics. Therefore, this embodiment should be considered as having only an illustrative character, but not limiting the scope of the utility model, given by the utility model formula, and not by the previous description, and therefore all changes within the value and range of the utility model formula equivalent are covered by it.

Claims (31)

1. Вращающееся динамическое уплотнение, предназначенное для использования в высокотемпературном окружении между первым элементом к вторым элементом, выполненное с возможностью движения относительно первого элемента и служащее разделителем между первой текучей средой и второй текучей средой для предотвращения проникновения второй текучей среды в первую текучую среду, содержащее в основном кольцеобразное тело уплотнения, при этом тело уплотнения содержит: первый слой, сформированный из первого упругого уплотнительного материала, выбранного в соответствии с его динамическими свойствами стойкости к износу, при этом указанный первый слой задает, по меньшей мере, часть динамической уплотнительной поверхности; и второй слой, сформированный из второго упругого уплотнительного материала, выбранного в соответствии с его свойствами стойкости к остаточной деформации при сжатии, при этом указанный второй слой задает, по меньшей мере, часть статичной уплотнительной поверхности, при этом указанные первый и второй слои химически сшиты друг с другом.1. A rotating dynamic seal for use in a high-temperature environment between the first element and the second element, configured to move relative to the first element and serving as a separator between the first fluid and the second fluid to prevent the second fluid from entering the first fluid containing basically an annular seal body, wherein the seal body comprises: a first layer formed from a first elastic sealing material, wound in accordance with its dynamic properties of wear resistance, wherein said first layer defines at least a portion of the dynamic sealing surface; and a second layer formed from a second elastic sealing material selected in accordance with its properties of resistance to permanent deformation under compression, while said second layer defines at least a portion of the static sealing surface, wherein said first and second layers are chemically cross-linked with a friend. 2. Уплотнение по п.1, в котором указанный первый упругий уплотнительный материал является сополимером тетрафторэтилена и пропилена, а указанный второй упругий уплотнительный материал является фторуглеродной резиной.2. The seal according to claim 1, wherein said first elastic sealing material is a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene, and said second elastic sealing material is fluorocarbon rubber. 3. Уплотнение по п.1, в котором указанный первый упругий уплотнительный материал является сополимером тетрафторэтилена и пропилена, имеющим систему пероксидной вулканизации, а указанный второй упругий уплотнительный материал является фторуглеродной резиной, имеющей систему пероксидной вулканизации.3. The seal according to claim 1, wherein said first elastic sealing material is a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene having a peroxide vulcanization system, and said second elastic sealing material is a fluorocarbon rubber having a peroxide vulcanization system. 4. Уплотнение по п.1, в котором указанный первый слой и указанный второй слой формуются одновременно и вулканизируются друг с другом.4. The seal according to claim 1, wherein said first layer and said second layer are molded simultaneously and cured with each other. 5. Уплотнение по п.1, в котором указанный первый слой тоньше указанного второго слоя.5. The seal according to claim 1, wherein said first layer is thinner than said second layer. 6. Уплотнение по п.1, в котором указанный первый слой имеет длину первого слоя, а указанное тело уплотнения имеет длину тела уплотнения, и указанная длина первого слоя короче указанной длины тела уплотнения.6. The seal of claim 1, wherein said first layer has a length of a first layer and said seal body has a length of a seal body and said first layer length is shorter than said seal body length. 7. Уплотнение по п.1, в котором указанная динамическая уплотнительная поверхность является ориентированной в основном внутрь поверхностью, предназначенной для герметизации ориентированной наружу, в основном цилиндрической поверхности компонента машины.7. The seal according to claim 1, wherein said dynamic sealing surface is a generally oriented inwardly surface intended for sealing an outwardly oriented, generally cylindrical surface of a machine component. 8. Уплотнение по п.1, в котором указанная динамическая уплотнительная поверхность является ориентированной в основном наружу поверхностью, предназначенной для герметизации ориентированной внутрь, в основном цилиндрической поверхности компонента машины.8. The seal according to claim 1, wherein said dynamic sealing surface is a generally oriented outwardly surface intended for sealing an inwardly oriented, generally cylindrical surface of a machine component. 9. Уплотнение по п.1, в котором указанная динамическая уплотнительная поверхность является в основном ориентированной в осевом направлении поверхностью, предназначенной для герметизации по существу плоской поверхности компонента машины.9. The seal according to claim 1, wherein said dynamic sealing surface is basically an axially oriented surface for sealing a substantially flat surface of a machine component. 10. Уплотнение по п.1, в котором указанная динамическая уплотнительная поверхность имеет ширину, которая изменяется.10. The seal of claim 1, wherein said dynamic sealing surface has a width that varies. 11. Уплотнение по п.1, в котором указанная динамическая уплотнительная поверхность имеет наклонную конфигурацию.11. The seal according to claim 1, in which the specified dynamic sealing surface has an inclined configuration. 12. Уплотнение по п.1, в котором указанная динамическая уплотнительная поверхность является по существу цилиндрической.12. The seal of claim 1, wherein said dynamic sealing surface is substantially cylindrical. 13. Уплотнение по п.1, в котором указанная статичная уплотнительная поверхность имеет наклонную конфигурацию.13. The seal according to claim 1, in which the specified static sealing surface has an inclined configuration. 14. Уплотнение по п.1, в котором указанная динамическая уплотнительная поверхность прижимается к компоненту машины и создает контур межповерхностного контакта в основном круговой формы, имеющего ширину, размер которой изменяется,14. The seal according to claim 1, in which the specified dynamic sealing surface is pressed against the component of the machine and creates a contour of the inter-surface contact is mainly circular in shape, having a width, the size of which varies, 15. Уплотнение по п.1, в котором указанная динамическая уплотнительная поверхность прижимается к компоненту машины и создает контур межповерхностного контакта, имеющего первую кромку контура, которая является волнистой.15. The seal according to claim 1, in which the specified dynamic sealing surface is pressed against a component of the machine and creates a contour of the inter-surface contact having a first edge of the contour, which is wavy. 16. Уплотнение по п.15, в котором указанный контур межповерхностного контакта имеет вторую кромку контура, которая является по существу круговой.16. The seal of claim 15, wherein said inter-surface contact contour has a second contour edge that is substantially circular. 17. Уплотнение по п.1, в котором указанный первый упругий уплотнительный материал имеет первый модуль упругости, а указанный второй упругий уплотнительный материал имеет второй модуль упругости, который приблизительно равен указанному первому модулю упругости.17. The seal according to claim 1, wherein said first elastic sealing material has a first elastic modulus, and said second elastic sealing material has a second elastic modulus, which is approximately equal to said first elastic modulus. 18. Уплотнение по п.1, в котором указанный первый упругий уплотнительный материал имеет первый модуль упругости, а указанный второй упругий уплотнительный материал имеет второй модуль упругости, который меньше указанного первого модуля упругости.18. The seal according to claim 1, wherein said first elastic sealing material has a first elastic modulus, and said second elastic sealing material has a second elastic modulus that is less than said first elastic modulus. 19. Уплотнение по п.1, в котором указанный первый слой задает динамическую уплотнительную манжету, задающую гидродинамическую входную кривизну и задающую указанную динамическую уплотнительную поверхность.19. The seal of claim 1, wherein said first layer defines a dynamic sealing lip defining a hydrodynamic inlet curvature and defining said dynamic sealing surface. 20. Уплотнение по п.19, в котором указанная динамическая уплотнительная манжета задает динамическое исключающее пересечение по существу круговой конфигурации.20. The seal of claim 19, wherein said dynamic sealing lip defines a dynamic exclusion intersection of a substantially circular configuration. 21. Уплотнение по п.19, в котором указанный второй слой задает статичную уплотнительную манжету по существу круговой конфигурации и в основном противоположно указанной динамической уплотнительной манжете.21. The seal of claim 19, wherein said second layer defines a static sealing collar of a substantially circular configuration and substantially opposite of said dynamic sealing collar. 22. Вращающееся уплотнение, предназначенное для использования в высокотемпературном окружении между первым компонентом машины и вторым компонентом машины, имеющим относительную вращающуюся поверхность, выполненную с возможностью движения относительно первого компонента машины, причем вращающееся уплотнение служит разделителем между первой текучей средой и второй текучей средой и предотвращает проникновение второй текучей среды в первую текучую среду, при этом вращающееся уплотнение содержит тело уплотнения в основном кольцеобразной конфигурации, при этом указанное тело уплотнения содержит: первый слой, сформированный из эластомера в виде сополимера тетрафторэтилена и пропилена, при этом указанный первый слой задает, по меньшей мере, часть динамической уплотнительной поверхности для установления компрессионного динамического уплотнительного взаимоотношения и динамической уплотнительной границы раздела с относительно вращающейся поверхностью; и22. A rotary seal for use in a high-temperature environment between a first component of a machine and a second component of a machine having a relative rotating surface that is movable relative to the first component of the machine, the rotary seal separating between the first fluid and the second fluid and preventing penetration the second fluid in the first fluid, while the rotating seal contains a seal body in the main ring the second configuration, wherein said seal body comprises: a first layer formed of an elastomer in the form of a tetrafluoroethylene-propylene copolymer, wherein said first layer defines at least a portion of the dynamic sealing surface to establish a compression dynamic sealing relationship and a dynamic sealing interface with relatively rotating surface; and второй слой, сформированный из эластомера в виде фторуглеродной резины, при этом указанный второй слой задает, по меньшей мере, часть статичной уплотнительной поверхности для установления компрессионного статического уплотнительного взаимоотношения и статической уплотнительной границы раздела с первым компонентом машины, при этом указанные первый и второй слои химически сшиты друг с другом.a second layer formed from an elastomer in the form of fluorocarbon rubber, wherein said second layer defines at least a portion of the static sealing surface to establish a compression static sealing relationship and a static sealing interface with the first component of the machine, wherein the first and second layers are chemically stitched together. 23. Уплотнение по п.22, в котором указанный второй слой тоньше указанного первого слоя.23. The seal of claim 22, wherein said second layer is thinner than said first layer. 24. Уплотнение по п.22, в котором указанный эластомер в виде сополимера тетрафторэтилена и полипропилена имеет систему пероксидной вулканизации, и указанный эластомер в виде фторуглеродной резины имеет систему пероксидной вулканизации.24. The seal according to item 22, in which the specified elastomer in the form of a copolymer of tetrafluoroethylene and polypropylene has a peroxide vulcanization system, and the specified elastomer in the form of fluorocarbon rubber has a peroxide vulcanization system. 25. Уплотнение по п.22, в котором указанный первый слой и указанный второй слой одновременно сформированы и вулканизированы вместе.25. The seal of claim 22, wherein said first layer and said second layer are simultaneously formed and vulcanized together. 26. Уплотнение по п.22, в котором указанная динамическая уплотнительная поверхность предназначена для герметизации перемещаемого первого элемента.26. The seal according to item 22, in which the specified dynamic sealing surface is designed to seal the movable first element. 27. Уплотнение по п.22, в котором указанный первый слой включает динамическую уплотнительную манжету, задающую гидродинамическую кривизну входа.27. The seal of claim 22, wherein said first layer includes a dynamic sealing cuff defining a hydrodynamic curvature of the inlet. 28. Уплотнение по п.22, в котором указанный эластомер в виде сополимера тетрафторэтилена и пропилена имеет первый модуль упругости, а указанный эластомер в виде фторуглеродной резины имеет второй модуль упругости, который приблизительно равен указанному первому модулю упругости.28. The seal according to item 22, in which the specified elastomer in the form of a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene has a first modulus of elasticity, and the specified elastomer in the form of fluorocarbon rubber has a second modulus of elasticity, which is approximately equal to the specified first modulus of elasticity. 29. Уплотнение по п.22, в котором указанный эластомер в виде сополимера тетрафторэтилена и пропилена имеет первый модуль упругости, а указанный эластомер в виде фторуглеродной резины имеет второй модуль упругости, который меньше указанного первого модуля упругости.29. The seal according to item 22, in which the specified elastomer in the form of a copolymer of tetrafluoroethylene and propylene has a first modulus of elasticity, and the specified elastomer in the form of fluorocarbon rubber has a second modulus of elasticity that is less than the specified first modulus of elasticity. 30. Вращающееся уплотнение интерференционного типа, предназначенное для использования в высокотемпературном окружении между первым элементом и вторым элементом, выполненным с возможностью движения относительно первого элемента, причем вращающееся уплотнение служит разделителем между первой текучей средой и второй текучей средой и предотвращает проникновение второй текучей среды в первую текучую среду, при этом вращающееся уплотнение содержит тело уплотнения в основном кольцеобразной конфигурации, при этом указанное тело уплотнения содержит: первый слой, сформированный из первого материала, и имеющий длину первого слоя и толщину первого слоя, при этом указанный первый слой задает гидродинамическую кривизну входа; второй слой, сформированный из второго материала и имеющий длину второго слоя и толщину второго слоя, при этом указанная длина первого слоя меньше указанной длины второго слоя, указанная толщина первого слоя меньше указанной толщины второго слоя, и указанные первый и второй слои соединены друг с другом.30. A rotating seal of the interference type, intended for use in a high-temperature environment between the first element and the second element, configured to move relative to the first element, and the rotating seal serves as a separator between the first fluid and the second fluid and prevents the penetration of the second fluid into the first fluid medium, wherein the rotary seal comprises a seal body in a generally annular configuration, wherein said seal body I contain: a first layer formed from a first material and having a length of a first layer and a thickness of a first layer, wherein said first layer defines a hydrodynamic curvature of the inlet; a second layer formed of a second material and having a length of a second layer and a thickness of a second layer, wherein said length of a first layer is less than a specified length of a second layer, said thickness of a first layer is less than a specified thickness of a second layer, and said first and second layers are connected to each other. 31. Уплотнение по п.30, в котором указанный первый слой задает, по меньшей мере, часть динамической уплотнительной поверхности.
Figure 00000001
31. The seal of claim 30, wherein said first layer defines at least a portion of the dynamic sealing surface.
Figure 00000001
RU2006120555/22U 2006-06-13 2006-06-13 COMPOSITE, HIGH TEMPERATURE DYNAMIC SEAL (OPTIONS) RU65158U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006120555/22U RU65158U1 (en) 2006-06-13 2006-06-13 COMPOSITE, HIGH TEMPERATURE DYNAMIC SEAL (OPTIONS)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006120555/22U RU65158U1 (en) 2006-06-13 2006-06-13 COMPOSITE, HIGH TEMPERATURE DYNAMIC SEAL (OPTIONS)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU65158U1 true RU65158U1 (en) 2007-07-27

Family

ID=38432630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006120555/22U RU65158U1 (en) 2006-06-13 2006-06-13 COMPOSITE, HIGH TEMPERATURE DYNAMIC SEAL (OPTIONS)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU65158U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2403475C2 (en) Composite high-temperature dynamic sealing, and manufacturing method thereof
EP2492551B1 (en) Hydrodynamic rotary seal with opposed tapering seal lips
CA2635046C (en) Stabilizing geometry for hydrodynamic rotary seals
RU2492382C1 (en) System for linear displacement and composite sealing (versions)
US9103445B2 (en) Rotary seal with truncated wave form
KR102468516B1 (en) Sealing ring
US6883804B2 (en) Seal ring having secondary sealing lips
US9121504B2 (en) Rotary seal with improved film distribution
EP2765339A1 (en) Seal ring
US20060145426A1 (en) Rotary seal
CA3060411C (en) Seal for bi-directional rotation and pressure
EP2705284B1 (en) Hydrodynamic seal with increased flexibility sealing element
JP5801033B2 (en) Seal structure
KR20100034738A (en) Radial seal and method of making
US20100259015A1 (en) Hydrodynamic seal with improved exclusion and lubrication
RU65158U1 (en) COMPOSITE, HIGH TEMPERATURE DYNAMIC SEAL (OPTIONS)
JP5807095B2 (en) SEAL RING AND SEALING DEVICE
JP2010181018A (en) Endless-type seal ring and belt-type continuously variable transmission
CA2601282C (en) Hydrodynamic rotary seal with opposed tapering seal lips
JP2017150590A (en) Sealing device
CA2699185A1 (en) Hydrodynamic seal with improved exclusion and lubrication