SU1310571A1 - Уплотнитель разъемного соединени - Google Patents

Abstract

Изобретение может найти применение дл  герметизации разъемных соединений пневмо- и гидросистем, эксплуатируемых при низких температурах . Цель изобретени  - повышение герметизирующей способности уплотнителей . Уплотнитель в виде покрытого эластичным материалом металлического кольца выполнен с кольцевыми выступами на наружной поверхности металлического кольца. Благодар  введению кольцевых выступов, позвол ющих достигнуть снижени  толщины резинового покрыти , повьтена герметизирующа  способность уплотнител . Толщина резинового покрыти  над вер- щинами кольцевых выступов определ етс  из соотношени  с/ (), где ( коэффициенты линейного расщирени  материалов герметизируемых деталей, кольца и покрыти ; D - диаметр кольца. Благодар  наличию кольцевых выступов резиновое покрытие закреплено на металлическом кольце без использовани  кле . Это упрощает технологию изготовлени  уплотнител . 3 ил. i (Л

Description

Изобретение относитс  к уплотни- тельной технике при низких температурах .

Целью изобретени   вл етс  улучшение герметизирующей способности уплотнителей при низких температурах за счет перераспределени  напр жений в покрытии.

На фиг, 1 изображено металлическое кольцо, покрытое резиной с двум  кольцевыми выступами; на фиг, 2 - уплотнительный узел в сборе; на фиг, 3 - металлическое кольцо, покрытое резиной с п тью кольцевыми выступами ,

На наружной поверхности металлического кольца 1 выполнено два кольцевых выступа 2, Наружна  поверхность металлического кольца 1 покрыта резиновым покрытием 3 так, что кольцевые выступы оказываютс  внутри резинового покрыти . Наружна  поверхность резинового покрыти   вл етс  цилиндрической. Уплотнитель запрессован в уплотн емые детали 4 и 5 так что резиновое покрытие 3 сжато между наружной поверхностью металлического кольца 1 и цилиндрической поверхностью расточки 6 уплотн емых деталей. Фаски 7 служат дл  облегчени  монтажа уплотнительного узла. Если уплотн емые детали изготовлены из алюминиевого сплава с коэффициентом линейного расширени  о, , то металлическое кольцо может быть изготовлено из стали, титанового сплава, инвара, ковара или другого материала козффициент линейного расширени  o(i которого меньше oi, Если уплотн емые детали изготовлены из стали, то металлическое кольцо должно быть изготовлено из инвара. Толщина резинового покрыти  должна быть выбрана с учетом соотношени 

/i oi-t- z)

где oij - коэффициент линейного расширени  резины;

D - диаметр металлического кольца .

Предпочтительно выбирать уменьшенную толщину из соотношени 

ri )D - 3ci,

Примером исполнени  уплотнительного узла  вл етс  уплотнение деталей из алюминиевого сплава с коэффици5

ентом линейного расширени  о 24 х 10 Т./К, где металлическое кольцо уплотнител  изготовлено из углеродистой стали с , а покрытие выполнено из резины на основе фторкаучука с 180- 10 I/K, Диаметр металлического лсольца D 45,4 мм, толщина резинового покрыти  / 0,3 мм.

При сборке уплотнительного узла резиновое покрытие сжимаетс  в радиальном направлении между уплотн емыми детал ми и металлическим кольцом . Наибольшее поджатие это покрытие 5 претерпевает над кольцевыми выступами . Так как резина свободно деформируетс  в области концентратора напр жений (кольцевого выступа), здесь достигаетс  деформаци  резины до 50- 0 60%, а поджатого резинового покрыти  может быть получена до 0,2-0,3 мм (с учетом предельных отклонений размеров сопр женных элементов уплотнительного узла) вместо О „5-0,6 мм дл  прототипа.

При проведении давлени  рабочей среды выше температуры стекловани  резины (дл  резины на основе фтор- каучука при температуре выше 290 К) контактное давление между резиновым, покрытием и уплотн емыми детал ми возрастает, так как эластична  резина в этих услови х ведет себ  практически как жидкость. Вли ние кольцевых .5 выступов на работоспособность уплотнительного узла при этом несущественно .

При понижении температуры ниже температуры стекловани  резины модуль 0 упругости резины возрастает до 5- 8 ГПа, коэффициент Пуассона падает от 0,5 до 0,37-0,4, Резину уже нельз  моделировать несжимаемой жидкостью . Контактное давление при этом 45 складываетс  из трех составл ющих: составл ющей, обусловленной начальной упругой деформацией металлического кольца; составл ющей, возникающей при подаче давлени  рабочей среды 50 (при этом уплотнительный узел моделируют многослойной трубой с жесткими сло ми); температурной составл ющей. Чем ниже температура, тем существеннее последн   составл юща  контактно- 55 го давлени . Ее величина пр мо пропорциональна разности температур между температурой стекловани  и данной температурой, разности коэффициентов линейного расширени  уплотн емых де0

талей и металлического кольца и обратно пропорциональна коэффициенту линейного расширени  резины и толщине резиновог о покрыти .

Ф о р м у л а

изобретени

Уплотнитель разъемного соединени  в виде покрытого эластичным материалом металлического кольца с иным, чем у материала герметизируемых деталей , коэффициентом линейного расширени , отлич.ающийс  тем, что, с целью повышени  герметизирующей сйособности при низких темпера- турах, на наружной поверхности металлического кольца выполнены кольце

вые выступы, а толщина эластичного покрыти  сГ над вершиной выступов определ етс  из соотношени 

где , ct2 и ci - коэффициенты линейного расширени  материалов герметизируемых деталей, металлического кольца и эластичного покрыти  соответственно;

D

диаметр металлического кольца.

Ll

Фиг.

Риг.г

Фаг.З

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Уплотнитель разъемного соединения в виде покрытого эластичным материалом металлического кольца с иным, Ю чем у материала герметизируемых деталей, коэффициентом линейного расширения, отлич.ающийся тем, что, с целью повышения герметизирующей сйособности при низких темпера- 15 турах, на наружной поверхности металлического кольца выполнены кольцеI где ci., , cl₂ и с(₃ - коэффициенты линейного расширения материалов герметизируемых деталей, металлического кольца и эластичного покрытия соответственно;

   D - диаметр металлического кольца.

   ФигЛ

   Фиг. 2

   Фиг.З