Уплотнительное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 791 О 4 А 19) Е 16 Л 15/00 БРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский политехнический институт им.50.летия Великой Октябрьской социалистической революции и Машиностроительныйзавод им, Г,И Петровского(56) Авторское свидетельство СССРМ 1114841, кл. Р 16 3 15/32, 1983.(57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано дляуплотнения вращающихся валов и подвижных цилиндрических соединений гидравлических и пневматических систем, например гидрофицированных крепей угледобывающих комплексов, буровых установок и гидроподъемников, Целью изобретения является повышение долговечности устройства, Завулканизированная внутрь резинового кольца 3 круглого поперечного сечения винтовая пружина 5 треугольной формы со скругленными вершинами, размещенными по винтовым линиям на поверхности кольца, препятствует выдавливанию кольца 3 в зазор между уплотняемым валом 1 и цилиндром 2, а также воспринимает часть нагрузок со стороны уплотняемых деталей, Вследствие этого уменьшается износ кольца и в итоге повышается долговечность устройства. 3 ил.Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов и подвижных цилиндрических соединений гидравлических и пневматических систем, например гидрофицированных крепей угледобывающих комплексов, буровых установок и гидроподъемников,Целью изобретения является повышение долговечности устройства.На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, разрез; на фиг, 2 - уплотнительное кольцо; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг, 2.Уплотнительное устройство состоит из двух уплотнительных деталей, например вала 1 и цилиндра 2, эластичного уплотнительного кольца 3, размещенного в канавке 4 вала 1, и винтовой пружины 5, выполненной из проволоки и навитой с образованием трегоульной формы.Кольцо 3 с наружным диаметром О и толщиной 01 имеет круглый в поперечном сечении корпус б из эластичного материала, например маслостойкой резины.Винтовая металлическая, например стальная или бронзовая, пружина 5 в поперечном сечении выполнена в форме равностороннего треугольника аЬс с закругленными вершинами, которые касаются поверхности кольца, т,е. выходят на поверхность кольца и могут непосредственно контактировать, как и поверхность кольца, с уплотняемым стыком,Витки пружины 5 размещены своими вершинами С, С, С 2 и т.д, по винтовым линиям 7, т.е. каждый виток повернут на каждом шаге пружины.Такое расположение вершин витков достигается закручиванием трехгранной пружины вокруг ее оси на определенное число оборотов в какую-либо сторону перед соединением концов при формировании из отрезка пружины кольца, закладываемого в пресс-Форму с наполнителем.Так как при навивке трехгранной пружины в ней возникаютупругие деформации, то при сходе витков с трехгранной оправки вершины витков естественным образом располагаются по винтовой линии, что вызвано некоторым раскручиванием пружины, Угол подъема винтовых линий вершин а, Ь, с, витков для несложенной з кольцо пружины может быть изменен до треоуемой величины дополнительной закруткой ее концов в противоположные стороны. Шаг винтовых линий равняется (для пружины, не соединенной в кольцо) длине пружины, деленной на число совершаемых при закрутке оборотов, и может легко регулироваться в зависимости от требуемых условий, Кольцо изготавливают следующим образом.На трехгранной оправке навивают пружину и режут ее на отрезки, длина которых равна длине по среднему диаметру, Затем концы отрезков пружины закручивают вокруг оси пружины в противоположные стороны на определенное число оборотов для получения требуемого шага винтовых 10 линий 7, по, которым располагаются вершины витковнапример, на 10 оборотов), после чего соединяют концы. Кольцо из пружины закладывают в пресс-форму с наполнителем и осуществляют процесс вулканизации Получают готовое резиновое кольцо с выступающими на поверхности вершинами пружины, расположенными по трем винтовым линиям с определенным шагом. Устройство работает следующим обраду уплотняемыми деталями, например валом 1 и охватывающим его цилиндром 2, в прямоугольной канавке 4. Вследствие натяга на поверхности кольца образуются под действием сжимающих от натяга сил Р-Р 1 площадки, уплотняющие стык, При сжатии кольца часть нагрузки Р воспринимается витком пружины и передается с вершины с через грань а-Ь на упругую часть кольца толщиной Н, которая, деформируясь, не нару 30 шаетэластичность кольца прилюбом расположении витков к направлению действующей силы,При относительном перемещении деталей в точке с контакта кольца с цилиндром 2 возникает сила трения, вызывающая износ кольца.Так как при трении часть нагрузки непосредственно воспринимается одинаково расположенными в поперечном сечении витками пружины (а их число равняется чис 40 лу оборотов, на которое закручено кольцо при сборке, или числу шагов винтовых линий), износостойкость которых на порядок (и более) выше, чем у резины, износостойкость, а следовательно, и долговечность кольца, а вместе с ним и уплотнительного устройства возрастает,При действии бокового давления на кольцо со стороны имеющейся в зазоре Н50 жидкости витки пружины в точках Ь приходят в соприкосновение со стенкой канавки 4 и, обладая большой прочностью, воспринимают часть боковой нагрузки, удерживая резину (кольца) от выдавливания в зазор. Поэтому стойкость кольца против выдавливания повышается.Эффект пружины кольца в этом случае подобен действию защитных колец, дополнительно устанавливаемых в канавках,20 зом. Кольцо 3 устанавливают с натягом меж 1679104Кроме использования в обычных условиях, предлагаемое устройство может найти широкое применение при большихдавлениях жидкости, а также в неподвижных соединениях вместо более дорогих металлических 5 пустотелых колец. Формула изобретения Уплотнительное устройство, содержащее эластичное уплотнительное кольцо сд 10 размещенной внутри винтовой пружиной, установленное в канавке, выполненной на одной из уплотняемых поверхностей,о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности устройства, кольцо имеет круглое поперечное сечение. а пружина выполнена треугольной формы со скругленными вершинами, выходящими на поверхность уплотнительного кольца заподлицо с ней.