Уплотнительное устройство штока гидроагрегата с металлической самоуплотняющейся манжетой

1167388 Составитель И. Пащенко Техред И. Верес Корректор В. Гирняк Тираж 898 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор Л. ПчелинскаяЗаказ 4421/36 Изобретение относится к гидравлическому машиностроению, конкретнее к уплотнениям подвижных соединений штоков гидроагрегатов,Цель изобретения - повышение ресурса работы устройства путем обеспечения радиальных перемещений манжеты при радиальных биениях штока для уменьшения напряжений в усе, контактирующем со штоком.На чертеже представлена конструкция уплотнительного устройства, разрез.Устройство состоит из неподвижного корпуса 1 с посадочным местом 2, в которое с зазором д установлена манжета 3, поджатая упругим элементом 4, закрепленным в корпусе 1 посредством гайки 5, и подвижного штока (или ползуна) 6. Манжета 3 состоит из упругого уса 7 с уплотнительной поверхностью 8, обжимающего с необходимым натягом шток 6, и составного основания, включающего в себя металлическую часть 9 с равнорасположенными на внешней поверхности прорезями и вставку из антифрикционного материала 10. На вставке 10 предусмотрены кольцевой бурт 11 с уплотнительной поверхностью 12 и равно- расположенные по окружности с обоих торцов опорные выступы 13 и 14, обеспечивающие равенство давлений в полостях 6, и б. При этом выступание бурта 11 относительно торца вставки 10 несколько больше, чем выступание выступа 13. Вставка 10 герметично соединена с металлической частью основания 9, например, посредством пайки, приклейки и т, п. Упругий ус 7 снабжен кольцевым буртом 15, ограничивающим его деформацию Между основанием манжеты 3 и штоком 6 предусмотрен зазор аа, Шток 6 установлен в корпус 1 с зазорами аз и а 4. Устройство работает следующим образом.На уплотнительных поверхностях 8 и 12 манжеты 3 предварительным отжатием упругого уса 7 и поджатием кольцевого бурта 11, выступающего несколько больше над торцом вставки 1 О, чем выступ 3 упругим элементом 4 создается требуемая величина контактного давления для обеспечения герметичности устройства при пневмоиспытаниях гидроагрегата в цеховых условиях 5 10 15 20 25 30 35 40 45(например, гелием при пониженных давлениях - 10 кгс/см).При эксплуатации устройства контактное давление на уплотнительных поверхностях возрастает из-за эффекта самоуплотнения, обеспечиваемого упругим усом 7,и дополнительного поджатия бурта 11 равнодействующей силой от действия давленияна кольцевую площадку, организованнуюразностью диаметров уплотнительных поверхностей 8 и 12,При повышении давления среды до требуемого значения происходит срабатывание устройства, т. е. происходит перемещение штока 6 относительно уплотнительнойповерхности 8, на которую для уменьшениякоэффициента трения нанесен слой антифрикционного покрытия, например фторопласта, меди, серебра и т, п.При перемещении штока 6 заклиниваниеего в корпусе 1 исключено благодаря наличию зазоров а и а 4 . В то же времяналичие этих зазоров создает возможностьрадиальных биений (перемещений) штока6, например, от сйл давления или гидравлических усилий в случае вращения внутриштока 6 вала с динамическим биением (дляслучая использования устройства в стояночном уплотнении насоса) . При радиальныхперемещениях штока 6 выбирается зазор аамежду ним и основанием манжеты 3 и происходит перемещение с радиальным направлением манжеты 3 относительно корпуса 1и упругого элемента 4.Выполнение вставки 10 основания манжеты 3 из антифрикционного материала,например из меднографита, бронзографита,графита, пирографита и т. п обеспечивает минимальный коэффициент трения между сопрягаемыми поверхностями вставки 10,с одной стороны, и корпуса 1 и упругогоэлемента 4, с другой. Кроме того для уменьшения усилия сдвига манжеты 3 в радиальном направлении сопрягаемые поверхностиопорных выступов 13 и 14 выполнены минимальными. Все это обеспечивает минимально необходимую величину усилия, необходимого для перемещения манжеты 3 в радиальном направлении, что, в свою очередьпозволяет уменьшить напряжения в упругомусе, а следовательно, увеличить ресурс работы устройства.