Уплотнение плунжера

(9) (Н) ЗВЭ Г 16,т 15 20 ТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное конструкторскоебюро гидроимпульсной техникиСО АН СССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 885662, Г 16 ю 15/20, 1980.2, Патент Великобритании9 1467605, кл. Г 2 В, 1977 (прототип),(54)(57) 1 УПЛОТНЕНИЕ ПЛУНЖЕРА,содержащее контактирующие между со-бой опорное кольцо, уплотнительноекольцо относительно высокой жесткосЯ) ти с охватывающим его кольцевымэлементом, кольцо Г -образного сечения относительно низкой жесткости,поджимаемое упругим кольцом, и фиксирующий элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы в режиме сухого трения в широком диапазонедавления, кольцевой элемент, охватывает уплотнительное кольцо, выполнениз пластичного материала, опорноекольцо выполнено в виде пакета коаксиальных тонкостенных втулок,а фиксирующий элемент выполнен в виде втул.ки из полимерного материала, причемуплотнительнсе кольцо выполнено покрайней мере из двух элементов разной жесткости.1079928 2. Уплотнение по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что коаксиаль 1 ные тонкостенные втулки опорного кольца установлены с зазорами, в которых установлены вставки из материала с более низким модулем упругости, а между кольцом Г-образного сечения и поджимающим его Изобретение относится К уплотнительной технике и может быть использовано в гидро- и пневмосистемахразличных аппаратов, работающих вусловиях больших давлений и повышенных температур.Известно уплотнительное устройство, содержащее резиновое уплотнительное кольцо и защитную шайбу,выполненную в виде соединенных 10друг с другом чередующихся слоевполиамидной и фторопластовой пленок 1 11,Недостатком известного устройства является его низкая работоспособность в режИме сухоГо трЕНиЯпри высоких давлении и температуре,поскольку Фторопласт имеет высокуютекучесть под нагрузкой, а полиамидный материал - высокий коэффициенттрения.20Известно также уплотнение, содержащее контактирующие между собойопорное кольцо, уплотнительное кольцо относительно высокой жесткости сохватывающим его металлическим кольцевым элементом, кольцо Г -образногосечения относительно низкой жесткос".ти, поджимаемое упругим кольцом, иметаллический фиксирующий элемент 121,30 Однако это уплотнение характеризуется недостаточной надежностью работы в условиях трения, поскольку опорное кольцо из-эа высокой жесткости должно быть установлено относи. 35 тельно плунжера с зазором, большим возможной деформации последнего, и поэтому не обеспечивает защиты уплот нительного кольца от эрозии и экс" трузии наибольшего износа, при этом 40 кольцо Г-образного сечения подвержено интенсивному износу, поскольку отсутствует поддержка его со стороны уплотнительного кольца при некотором его износе, Кроме того, вследствие ступенчатого включения в работу колец из-эа их разной жесткости мягкий уплотнитель работает до достаточно высокого давления не в оптимальном режиме, что также влечет большой его износ.50 упругим кольцом установлен стабилизирующий кольцевой элемент, образующий сФиксирующим элементом, упругим кольцоми плунжером кольцевую полость, приэтом на торце фиксирующего элементавыполнен ус, направленный в сторонуэтой полости и прилегающий к плунжеру,Цель изобретения - повышение надежности работы в режиме сухого трения в широком диапазоне давлений.Иоставленная цель достигается тем, что в уплотнении плунжера, содержащем контактирующие между собой опорное кольцо, уплотнительное кольцо относительно высокой жесткости с охватывающи 1 его кольцевым элементом кольцо Г-образного сечения относительно низкой жесткости, поджимаемое упругим кольцом, и фиксирующий элемент, кольцевой элемент, охватывающий уплотнительное кольцо, выполнен из пластичного материала, опорное кольцо выполнено в виде пакета коаксиальных тонкостенных втулок, а фиксирующий элемент выполнен в виде втулки из полимерного материала, причем уплотнительное кольцо выполнено по крайней мере иэ двух элементов разной жесткости,Кроме того, коаксиальные тонкостенные втулки могут быть установлены с зазорами, при этом в зазорах установлены вставки из материала с более низким модулем упругости, а между кольцом Г-образного сечения и поджимающим его упругим кольцом установлен стабилизирующий кольцевой элемент, образующий с фиксирующим элементом, упругим кольцом и плунжером кольцевую полость, причем на торце фиксирующего элемента выполнен ус, направленный в сторону этой полости и прилегающий к плунжеру.На фиг. 1 изображено уплотнение; на Фиг. 2 - вариант его выполнения.Уплотнение плунжеоа 1 содержит размещенные в расточке корпуса 2 опорное кольцо 3, Выполненное в виде пакета коаксиальных тонкостенных втулок, закрепленных гайкой 4, уплотнительное кольцо относительно высокой жесткости, состоящее иэ двух элементов 5 и 6 разной жесткости, охваченных пластичным, например торопластовым, кольцом 7, кольцо -образного сечения относительно низкой жесткости 8, поджимаемое резиновым кольцом 9, и фиксирующий элемент из полимерного материала 10,Заказ 1307/38 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб , ц, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 В варианте выполнения уплотнения (9 иг, 2) коаксиальные втулки опорного кольца установлены сзазорами, в которых установлены вставки 11 из материала с более низким модулем упругости, между кольцом Г -образного сечения и упругим кольцом установлен стабилизирующий кольцевой элемент 12, образующий с фиксирующим элементом, упругим кольцом и плунжером кольцевую полость 13, при этом на торце 10 фиксирующего элемента выполнен ус 14, направленный в сторону этой полости и прилегающий к плункеру.Уплотнение работает следующим образом, 15При повышении давления в уплотняемой полости начинает работать в контактном режиме кольцо относительно низкой жесткости 8, поджимаемое к плунжеру упругим кольцом 9, при этом кольцо б будет выполнять роль защитного кольца. По мере роста давления вступает в работу более жесткое кольцо б, а затем наиболее жесткое кольцо 5, таким образом25 наличие в уплотнении нескольких колец разной жесткости обуславливает их плавное последовательное вклю. чение в работу по мере роста давления. Кольцо 7 из пластичного мате 30 риала под действием давления уплотняет кольца 5 и б при их износе, Опорное кольцо 3 из тонкостенных втулок, установленное с минимальным зазором относительно плунжера, предохраняет кольца 5 и б от эрозии и экструзии в самой опасной зоне на границе с областью низкого давления, а газовая прослойка в этом зазоре повышает ресурс работы уплотнения. Стабилизирующее металлическое кольцо 12 обеспечивает равномерное прилегание кольца 8 к плунжеру, а ус, выполненный на торце фиксирующего элемента 10, препятствует выносу продуктов износа, причем продукты износа твердого полимера, задержанные в полости 13, внедряются в более мягкий материал уплотнительных ко; лец, в результате чего образуется композиция с износостойким самосмазывающимся слоем. Вставки 11 между тонкостенными втулками опорного кольца уменьшают его радиальную жесткость, что обеспечивает лучшее слежение за деформацией плунжера.Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает надежное. уплотнение плунжера в условиях сухого трения в широком диапазоне давления.