Ступенчатое эластомерное уплотнение

Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов Силовых гидроцилиндрах, работающих при высоком давлении, напримерв уникальном прессовом оборудовании.:4 елью изобретения является повышение долговечности и надежности уплотнения путем равномерного распределения рабочего давления н предотвращения выдавливания манжеты в уплотняемые зазоры в зоне трения,На чертеже изображено эластомерно 4 уплотнение, общий вид в сечеБииэУплотнение состоит из двух илиболее опорно-направляющих втулоки 2. Верхняя втулка 1 с уплотнителями образует внутреннюю ступень уплотнения, нижняя втулка 2 - наружную, Втулки установлены одна на другую в выемке плунжера 3 и прижатысверху стопорным фланцем 4, В подвижном соединении плунжер - цилиндруплотнителями являются манжеты 5, ус 25тановленные на наружной выточке втулки 1 и 2, и резиновые кольца 6 круглого сечения, уплотняющие неподвижноесоединение втулок 1 и 2 и плунжера3, установленные во внутренней канавке втулок 1 и 2. Для подвода рабочейжидкости в уплотняемый зазор междуст 1 пенями уплотнения втулки 1 и 2имеют каналы 7 и 8. В канале 1 установлен клапан 9 разности давления,снабженный пружиной 10, оттарировайной на перепад давления, равныйполовине номинального рабочего давления в цилиндре 11, так как числоступеней уплотнения в данном случае равно двум, т,е. усилие та Орирования пружины создает перепаддавления, равный рабочему давлению вциЛиндре, деленному на число ступеней уплотнения. Стопорный фланец 4,а также втулка 1 снабжены скругленными кольцевыми выступами 12, выполняющими функцию манжетодержателей,Опорные поверхности 13 и 14 манжеты5 и унлотнительного кольца 6 расположены в одной плоскости, перпендикулярной к. оси пакета. Это позволяет уравновесить силы гидравлического давления, воздействующие на цилиндрические поверхности втулки, т,е.устранить ее растяжение под действи 55ем давления жидкости в зазоре поплунжеру 3.Уплотнение работает следующим образом. При возрастании давления в цилиндре 11 соответственно возрастает нагрузка на обоих уплотнителях внутренней ступени уплотнения и втулке 1. По достижении давления в цилиндре 11, равного половине от номинального, клапан 9 разности давления внутренней ступени откроется, и произойдет заполнение жидкостью и соответствующий рост давления в рабочей полости наружной ступени и втулке 2, После этого под действием пружины 10 клапан 9 закроется и произойдет окончательный набор давления в цилиндре 11 до требуемой величины. Клапан наружной ступени, настроенный также как и первьй, остается при этом закрытым, поэтому на уплотнителях обеих ступеней образуется одинаковый перепад давления, равный половине от номинального давления в цилиндре 11.При наличии утечки жидкости по уплатнителям внутренней ступени произойдет незначительный рост давления в наружной ступени и ее клапан сбросит перетечку в сливную полость цилиндра 11, после чего равновесие восстановится. То же самое произойдет при возможных скачках давления в цилиндре 11 но в этом случае клапаны 9 обеих ступеней срабатывают как предохранительные, Если рабочее давление в цилиндре 11 меньше половины от номинального, клапан внутренней ступени не откроется и ее уплотнитель примет на себя всю нагрузку. В случае, если рабочее давление в цилиндре меньше номинального и больше его половины, уплотнитель внутренней ступени работает с недогрузкой, а уплотнитель наружной ступени нагружен нормально, т,е. испытывается перепад давления, при котором не происходит выдавливание его материала в зазор. Таким образом, предлагаемое уплот" нение позволяет при больших значениях рабочих давлений в цилиндре выбрать оптимальное число ступеней уплотнения, такое, чтобы перепад давления на уплотнении не превышал антиэкструзионной стойкости материала уплотнителя подвижного соединения, т.е. давление жидкости наружной ступени препятствует выдавливанию в зазор эластичных уплотнителей внутренней ступени, поддерживает их, вы1569480 полняя функцию антиэкструзионныхколец, а клапан 9 разности давленийнастроен на срабатывание при давлении, равном перепаду давления на одной ступени в многоступенчатом уплотнении. ннтельного узла и контактирующих сним поверхностей устройства. Рабочая жидкость под давлением подходитк уплотнителям с обеих сторон по уплотняемым зазорам и выполняет функции смазочной жидкости в зоне трения, что также повышает долговечность уплотнителей, и контактирующихс ними поверхностей,Формула изобретения Составитель 1 Э,КибиткинТехред М.Дидык Корректор С,Шевкун Редактор Н.Рогулич Заказ 1433 Тираж 567 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 / При сбросе рабочего давления в ци линдре 11 для эвакуации жидкости из-. полостей всех ступеней уплотнения, без гидравлического удара, калдую втулку можно снабдить обратным клапаном, т.е. шунтировать уплотнители,Конструкция уплотнения позволяет также установить и зафиксировать пакет втулок в выточке цилиндра, при этом по плунжеру образовано уплотнение подвижного соединения, а между втулкой и цилиндром - неподвижное 20 уплотнение.При высоких давлениях рабочей сре,ы на все манжеты уплотнительного устройства действует равномерно распределенный перепад давления, кото рый является оптимальным для данного материала уплотнителя, вследствие чего повышается долгозечность уплотнения, его износостойкость и надежность. .ЗОПротиводавление в уплотняемых зазорах препятствует выдавливанию уплотнителя в уплотняемые зазоры,что также повышает долговечность уплотСтупенчатое эластомерное уплотнение, содержащее пакет соосно установленных втулок, расположенных между подвижными уплотняемыми поверхностями цилиндра высокого давления и плунжера, закрепленных сверху стопорным фланцем, каждая из которых снабжена двумя эластичными уплотФнителями, установленными в канавках на наружной и внутренней цилиндрических поверхностях, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности уплотнения, опорные поверхности уплотнителей подвижного и неподвижного соединений расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси пакета втулок, выполненных с каналом подвода рабочей жидкости к уплотняемым зазорам, в котором установлен клапан разности давлений.