SU1603107A2

SU1603107A2 - Комбинированное уплотнение штока

Info

Publication number: SU1603107A2
Application number: SU894633821A
Authority: SU
Inventors: Роман Яковлевич Каневский; Юрий Дмитриевич Музыкин; Валерий Михайлович Рябошапка; Михаил Алексеевич Мартынов; Тамара Алексеевна Потетенко; Грачик Рубенович Хачатрян; Соломон Бенционович Гершман
Priority date: 1989-01-06
Filing date: 1989-01-06
Publication date: 1990-10-30

Abstract

Изобретение может быть использовано дл герметизации штоков гидравлических цилиндров и других сопр жений, совершающих возвратно-поступательное перемещение. Цель изобретени - обеспечение герметичности уплотнени во всем диапазоне герметизируемых давлений за счет действи посто нной элементарной гидравлической силы в начальный момент обратного хода штока. Уплотнение содержит пластмассовое кольцо 1 и резиновое кольцо 2, установленное в посадочном гнезде 3. Пластмассовое кольцо 1 контактирует с уплотн емой поверхностью 4 штока 5 конической уплотн ющей поверхностью 6, на которой со стороны низкого давлени выполнена цилиндрическа расточка 7 в виде ступеньки Рейле , наружный диаметр которой соответствует диаметру линии пересечени конической уплотн ющей поверхности и торца 8 уплотнени со стороны низкого давлени , длина расточки составл ет 0,2-0,3 длины конической уплотн ющей поверхности 6. На торцовой поверхности 9 пластмассового кольца 1 выполнена расточка 10, пересечение которой с поверхностью 6 образует уплотнительную кромку 11, а на его наружной поверхности 12 - кольцева канавка 13 треугольного профил . 2 ил.

Description

Изобретение относитс к уплотнитель- ной технике и может быть использовано дл герметизации штоков гидравлических, цилиндров и других сопр жений, совершающих возвратно-поступательные переме- щени

Целью изобретени вл етс обеспечение герметичности уплотнени во всем диапазоне герметизируемых давлени за счет действи посто нной элементарной гидро- динамической силы в начальный момент обратного хода штока.

На фиг. 1 показано комбинированное уплотнение в посадочном гнезде без нагрузки; на фиг. 2 - то же, под нагрузкой.

Комбинированное уплотнение штока (фиг. 1) состоит из пластмассового кольца 1, и резинового кольца 2, установленного в посадочное гнездо 3.

Пластмассовое кольцо 1 контактирует с уплотн емой поверхностью 4 штока 5 конической уплотн ющей поверхностью 6, на которой со стороны низкого давлени выполнена цилиндрическа расточка 7 в виде ступеньки Рейле , наружный диаметр ко- торой соответствует диаметру линии пересечени конической уплотн ющей поверхности и торца уплотнени 8 со стороны низкого давлени , а глубина расточки составл ет 0,2-0,3 длины коническойуплотн - ющей поверхности 6.

Наружный диаметр ступеньки Рейле выбран таким образом, чтобы при любых соотношени х линейных размеров сопр гаемых поверхностей (шток-коническа уп- лотн юща поверхность) обеспечивалс оптимальный зазор в процессе работы уплотнени , необходимый дл создани элементарной гидродинамической силы.. В св зи с этим пластмассовое кольцо при его установке на шток находитс в сложно напр женном деформированном состо нии, длина ступеньки Рейле выбрана такой, что- бы отсутствовала ее деформаци . На торцовой поверхности 9 пластмассового кольца 1 выполнена расточка 10, пересечение которой с поверхностью 6 образует уплотни- тельную кромку 11. На наружной поверхности 12 пластмассового кольца 1 выполнена кольцева канавка 13 треуголь- ного профил . Канавка 13 выполнена таким образом, что жесткость пластмассового кольца в поперечном сечении , проход щем через уплотнительную кромку 1.1 и кольцевую канавку, была меньше жесткости этого кольца в другом поперечном сечении, проход щем через коническую уплотн ющую поверхность 6.

Уплотнение работает следующим образом .

Процесс герметизации жидкости происходит (фиг. 2) за счет контактного давлени на уплотн емой поверхности 4 штока 5, создаваемого пластмассовым кольцом 1, резиновым кольцом 2 (на фиг. 2 условно не показано) и герметизируемым давлением. Резиновое кольцо 2 обеспечивает предварительное поджатие пластмассового кольца 1 к уплотнительной поверхности 4 штока 5 при работе на низких давлени х.

При пр мом ходе штока (из полости высокого давлени ) максимум контактного давлени смещен к уплотнительной кромке 11. Большой градиент давлени на уплотнительной кромке 11 преп тствует образованию под ней масл ного клина, уменьша при этом толщину масл ной пленки, выносимой штоком. Угол между конической уплотн ющей поверхностью 6 пластмассового кольца 1 и уплотн емой поверхностью 4 штока 5 измен етс в зависимости от величины давлени герметизируемой жидкости, уменьша сь с ростом давлени и, как показано на фиг. 2, может стать равным нулю, при этом имеет место полный контакт между конической уплотн ющей поверхностью 6 и уплотн емой поверхностью 4.

В момент реверса (обратного хода) под ступенькой Рейле 7 за счет наличи масл ного клина всегда возникает элементарна гидродинамическа сила FI, действующа в радиальном направлении, котора создает относительно уплотнительной кромки 11 элементарный изгибающий момент li.

Несмотр на то, что в процессе эксплуатации уплотнени происходит износ кони- ческой уплотн ющей поверхности б, элементарна гидродинамическа сила, возникающа на ступеньке Рейле 7, остаетс практически посто нной, так как линейные размеры последней не измен ютс . Таким образом обеспечиваетс заданна герметичность уплотнени во всем диапазоне герметизируемых давлений.

Выполнение на внутренней конической уплотн ющей поверхности уплотнени со стороны низкого давлени цилиндрической расточки в Виде ступеньки Рейле позвол ет обеспечить в начальный момент обратного хода штока действие посто нной элементарной гидродинамической силы. Действие указанной силы обеспечивает заданную герметичность уплотнени во всем диапазоне герметизируемого давлени . В результате повышаетс надежность оборудовани в процессе эксплуатации, снижаютс утечки рабочей жидкости и потери от просто оборудовани , св занные с заме- нрй потер вших герметичность уплотнений.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и Комбинированное уплотнение штока по авт. св. NJ 1413336, отличающеес тем, что, с целью обеспечени герметичности уплотнени во всем диапазоне герметизируемых давлений за счет действи посто нной элементарной гидравлической силы в начальный момент обратного хода

штока, на его внутренней конической уплотн ющей поверхности со стороны низкого давлени выполнена цилиндрическа расточка в виде ступеньки Рейле , наружный диаметр которой соответствует диаметру линии пересечени конической уплотн ющей поверхности с торцом уплотнени со стороны низкого давлени .

Фие.г

Claims

Формула изобретения

Комбинированное уплотнение штока по авт. св. № 1413336, отличающееся тем, что, с целью обеспечения герметичности уплотнения во всем диапазоне гермети- 5 зируемых давлений за счет действия постоянной элементарной гидравлической силы в начальный момент обратного хода штока, на его внутренней конической уплотняющей поверхности со стороны низкого давления выполнена цилиндрическая расточка в виде ступеньки Рейлея, наружный диаметр которой соответствует диаметру линии пересечения конической уплотняющей поверхности с торцом уплотнения со стороны низкого давления.

Фиг. Z