SU1733782A1 - Уплотнение неподвижного соединени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к уплотнитель- ной технике, в частности к уплотнени м неподвижных соединений, герметизирующим замкнутые объемы. Цель изобретени  - повышение надежности и расширение допустимого диапазона эксплуатационных условий по температуре при работе в агрессивных герметизирующих средах. В устройство введены уплотнительные элементы, работоспособные при различных температурах .Уплотнение состоит из основного тороидального герметизирующего кольца 1, выполненного из резины на основе фторка- учука, установленного в проточке 2, фторопластовой защитной шайбы 3. Между шайбой 3 и кольцом 1 размещено дополнительное герметизирующее тороидальное кольцо 4 из резины на основе нитрильного каучука в контакте с шайбой 3 и уплотнительный элемент , выполненный из полимерного материала . Кольца 14,уплотнительный элемент 5 и шайба 3 контактируют с поверхност ми деталей 6,7 перекрыва  зазор 8 между ними . Дл  низких температур (до -70°С) герме- тизатором  вл етс  элемент 5, дл  температур до температуры стекловани  элемента 4, герметизаторами  вл ютс  кольца 4 и элемент 5, дл  температур выше температуры стекловани  кольца 1, герметизаторами  вл ютс  элемент 5 и кольца 1,4. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. сл с

Description

Изобретение относитс  к уплотнитель- ной технике, в частности к уплотнени м неподвижных соединений, герметизирующим замкнутые объемы машин и агрегатов с агрессивными рабочими средами, наход щимис  под высоким избыточным давлением.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и расширение допустимого диапазона эксплуатационных условий по температуре при работе в агрессивных герметизируемых средах путем использовани  материалов с различными теплофизически- ми свойствами.

На фиг.1 показано уплотнение, разрез; на фиг.2 - то же, в момент нагружени  его давлением уплотн емой среды; на фиг,3-то

же, при температуре, ниже температуры стекловани  резины тороидального кольца. Уплотнение неподвижных соединений состоит из тороидального герметизирующего кольца 1, выполненного из теплоагресси- востойкой резины на основе фторкаучука, установленного в кольцевой проточке 2 с поджатием и со стороны высокого давлени , фторопластовой защитной шайбы 3, расположенной в проточке 2 со стороны низкого давлени . Между шайбой 3 и кольцом 1 в проточке 2 размещены уплотнительный элемент в виде тороидального кольца 4 из резины в контакте с защитной шайбой и уплотнительный элемент, выполненный из полимерного материала, пластичного во

V4 CJ СО VI СО

ю

всем температурном диапазоне эксплуатации и инертного по отношению к материалам сопр женных деталей 6 и 7 и колец 1 и 4.

Герметизирующие кольца 1,4 уплотни- тельный элемент 5 и фторопластова  шайба 3 контактируют с поверхност ми уплотни- тельных деталей 6 и 7, перекрыва  зазор 8 между ними, который в зоне проточки 2 имеет величину д .

Объем уплотнительного элемента 5 выбираетс  в интервале 0,3-0,7 D д , где D - средний диаметр тороидальных колец; д -величина зазора между сопр гаемыми детал ми в зоне кольцевой проточки.

Уплотнение работает следующим образом .

Перед соединением деталей 6 и 7 крепежными элементами в кольцевую проточку 2 устанавливают кольцо 1 со стороны высокого давлени  среды и шайбу 3 со стороны низкого давлени , а между ними располагают кольцо 4 и уплотнительный элемент 5, изготовленный, например, шприцеванием. При подаче среды под давлением Рв, среда воздействует на кольцо 1, которое перемещаетс  в осевом направлении под действием осевой силы, пропорциональной произведению давлени  на площадь поперечного сечени  зазора 8 между детал ми 6 и 7 в зоне проточки 2, как показано на фиг.2, и создает давление на пластичный уплотнительный элемент 5 и кольцо 4, при этом элемент 5 в результате своей высокой пластичности заполн ет все макро-и микродефекты уплотн емых поверхностей деталей 6 и 7, в том числе в зоне их контакта с ответными поверхност ми тороидальных колец 1 и 4, обеспечива  при этом полное перекрытие микроканалов в зоне контакта и высокую герметичность по всем контактным поверхност м уплотнени .

При высоких температурах среды пор дка 200-250°С основным герметизатором  вл етс  герметизирующее кольцо 1, выполненное из резины на основе теплоагрес- сивостойкого каучука. При низких температурах, когда кольца 1 и 4 застекло- ваны, происходит утечка среды через его контактную поверхность кольца 1 с детал ми 6 и 7, основным герметизатором  вл етс  пластичный уплотнительный элемент 5, поджимаемый через кольцо 1, уплотн емой средой, при этом агрессивные среды при низких температурах не оказывают разрушающего воздействи  на уплотнительный элемент 5.

В том случае, когда кольцо 4 не застек- ловано, оно  вл етс  дополнительным герметизатором к элементу 5, что повышает надежность уплотнени . Схема механизма

работы уплотнени  в этом случае показана на фиг.З, где застеклованное кольцо 1 под действием высокого давлени  среды Рв непосредственно действует на незастеклован- ное кольцо 4, деформиру  его в осевом

0 направлении по диаметру вращени  центра круга D, при этом кольцо 4 деформируетс  в радиальном направлении и выталкивает в зону контакта застекленного кольца 1 с детал ми 6 и 7 пластичный элемент 5, что пе5 рекрывает макро-и микроканалы в зоне контакта застеклованного кольца 1 с детал ми 6 и 7, предотвраща  контактную негерметичность .

При высоких температурах (пор дка

0 250°С), когда возможно из-за температурного расширени  фторопластовой шайбы 3 по вление зазора, кольцо 4 предотвращает вытеснение пластичного элемента 5 в зазор и таким образом основное герметизирую5 щее кольцо 1 позвол ет обеспечивать высокую надежность герметизации при высоких температурах, при этом функцию герметизации выполн ют все три герметизирующих элемента.

0 Таким образом, дл  низких температур (до -70°С) герметизатором  вл етс  элемент 5, дл  температур до температуры стекловани  кольца 4, герметизаторами  вл ютс  кольцо 4, элемент 5, дл  температур выше

5 температуры стекловани  кольца 1, герметизаторами  вл ютс  элемент 5 и кольца 1,4.

Claims (2)

1. Уплотнение неподвижного соедине0 ни , содержащее размещенные в кольцевой проточке одной из сопр гаемых деталей основное тороидальное герметизирующее кольцо из резины, установленное со стороны уплотн емой полости с герметизируемой

5 средой, наход щейс  под высоким избыточным давлением, защитную шайбу из фторопласта , установленную со стороны низкого давлени  и уплотнительный элемент , контактирующий с тороидальным

0 кольцом и сопр гаемыми детал ми и выполненный из полимерного материала, пластичного во всем температурном диапазоне эксплуатации и инертного по отношению к соприкасающимс  с ним детал м конструк5 ции, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности и расширени  допустимого диапазона эксплуатационных ус- ловий по температуре при работе в агрессивных герметизируемых средах, оно снабжено дополнительным герметизирующим тороидальным кольцом, размещенным в кольцевой проточке между защитной шайбой и уплотнительным элементом из полимерного материала, а объем последнего выбран в интервале 0,3-0,7 Од , где D - средний диаметр тороидальных колец; 6 - величина зазора между сопр гаемыми детал ми в зоне кольцевой проточки, при этом дополнительное тороидальное кольцо выполнено из резины, температура стекловани  которой ниже температуры стекловани  резины тороидального кольца, расположенного со стороны уплотн емой полости.

0

2. Уплотнение по п.1, отличающее- с   тем, что, с целью обеспечени  работоспособности уплотнени  в температурном диапазоне (250Н-70)°С при работе в услови х высокого давлени  до 40 МПа в агрессивных герметизируемых средах, основное тороидальное кольцо выполнено из резины на основе фторкаучука, дополнительное тороидальное кольцо выполнено из резины на основе нитрильного каучука, а уплотнитель- ный элемент выполнен из силоксанового каучука .

7 Ц

; 2 в Б

Фиг1

Фиг 2

ft/гЗ