Уплотнение неподвижного разъемного соединения

(я)5 Р 16 3 15/О ОСУДАРСТВЕгй.ОЕ ПАТЕНедомство сссРоспдтент сссР) а.",г:; РЯМ ИЯ,. ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ. (71) Самарский авиационный институт им.акад. С.П.Королева(56) Авторское свидетельство СССРМ 1143913, кл. Р 16 ) 15/02, 1982,(54) УПЛОТНЕНИЕ НЕПОДВИЖНОГОРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ(57) Сущность изобретения. металлическая .С-образная прокладка размещена в посаИзобретение относится к уплотнениям раэьемных соединений; аболее конкретно к уплотнениям неподвижныхразьемных соединений, работающих при высоких давлениях, плюсовых и криогенных температурах и, может быть, использовано еотраслях промышленности, связанных с высокими давлениями жидкостей и газов,Целью изобретения является повышениенадежности герметизацйи неподвижного разьемного соединения с деталями, контактирующими по торцам, например, контактирующих фланцевых соединений,На фиг.1 показано уплотнение в сборе, разрез; на фиг.2 - расчетная схема для определейия упругой деформации прокладки; на фиг.3 - график зависимости относительной упругой деформации прокладки восевом направлении в зависимости От угла наклона профиля прокладки к плоскостиЬрааьема Лг гг . где Л г ".-а (ам, ниже),УДетали соединения 1 и 2 при сопряжении образуют гнездо, образованное двумя цилиндрическими поверхностями с посадочном гнезде с прогибом в сторону внутренней полости с уплотняемой средой под давлением, Посадочное гнездо образовано двумя цилиндрическими посадочными по- верхностями. поверхностью, параллельной плоскости разъема, иконической поверхностью с фаской с наклоном в сторону внутренней полости, Прокладка выполнена равнопрочного сечения и установлена в гнездо с упором в противоположные углы гнезда, Угол наклона профиля прокладки и плоскости разъема 15.-25. 3 ил,дочными диаметрами О и б плоскостью параллельной к плоскости разьема АД для обеспечения свободного прогиба прокладки и конической поверхностью БВ с фаской ВГ. Койическая поверхностьБВ образует угол (15 ) рад с.плоскостью разьема,ге 0С целью обеСпечения гарантированного .прогиба в сторону действия высокого давления радиусы закругленйя в т.т. А и Б выполнены равными Я = 0,5+0,2.ЭВ гнездо установлена равнопрочная по .сечению С-обраэйая прокладка 3 с прогибом во внутрь под.углом прямой АБ к плойскости разъема у- рад с контактом в т.А и Б, т.к, прокладка установленная под углом У -щ- - гно- (10-15 ) выворачивается ий 13 лсила обжатия прокладки падает до нуля. Запас щ рад. т.е, 2 гарантирует прокладку отЯ.овыворачиваййя, поэтому с целью максимального использования эффекта наклона(20 ф 5 о).Уплотнение работает следующим образом. Под действием внутреннего давлениярабочей среды уплотняющие поверхности вт,А и Б перемещаются в осевом и радиальном направлениях, а герметичность сохраняется за счет уменьшения прогибапрокладки из-за.ее упругой деформации ираспора прокладки под действием внутреннего давления, т.е; эффекта самоуплотнения, а также эа счет радиальныхдеформаций деталей соединения.В случае возникновения прогиба прокладки в обратную. сторону препятствиемслужит коническая поверхность БВ, поверхность АД выполнена плоской с целью обес-.печения свободного прогиба прокладки всторону действия внутреннего давленияпри затяжке соединения.Преимущества предлагаемого уплотнения перед прототипом и аналогом подтверждаются также расчетами,Расчетная схема для определения упругой деформации прокладки для прототипаприведена на фиг,2. Упругая .деформацияопределяется по интегралу Мора( м м 1 + и и 1 + м и 1+ м 1 йэЕ ЕГ ЕЕйгде М и й - изгибающий момент и.поперечная сила основной системы (фиг,2 а);М 1 и Й 1 - то же для единичной системы(фиг,2 б):Е - модуль .упругости материала прокладки;1 - момент инерции сечения прокладки;Я - длина дуги,После подстановки и интегрированияполучимУ Е( ( 2 . 4 зфп 2 Зо ++во соз Зо )+ 2 Х4882х(5 зи зо 2 зо. Для предлагаемого решения упругая деформация в осевом направлении при у = 15-25 одуЬ у = - У = ( 3,8 - 2,4 ) д.Для конической прокладки М =- М 1 = 0 и интеграл Мора примет вид д 1ЕЕПри одинаковых значениях Ь, д иуЬу =2 ду,Сила обжатия прокладки для предлагаемогорешения (фиг.1)ц = ц 1 зп у=(0,26 - 0,42)ц,где ц - сила обжатия прокладки для прототипа,цк = (1,5-2)ц,где цк - сила обжатия конической прокладки,Изменение упругой деформации С-об 15разной прокладки в зависимости от угла на 5 клона к плоскости разьема приведено нафиг,3, откуда видно, что наибольшее значение упругой деформации достигает при13 лу = - гво- рад (13 ). но в этом случае не иск 20 лючено выворачивание прокладки, поэтомуугол наклона будет с запасом, исключающем выворачивание, т.е, у = -2 рад (15), нолточное изготовление прокладки под таким25 углом невозможно, поэтому необходим технологический допуск. принимаемый в данном случае -8(10 ) рад, т.е, принимаемл ол 5 л30 у 2- (;- рад (15-25 о).Предлагаемое рещение по сравнению спрототипом имеет следующие преимущества: герметичность обеспечивается при перемещении фланцев в месте уплотнения в 2-335 раза больше; сила обжатия прокладки в 2,54 раза меньше, чем для прототипаФормула изобретейияУплотнение неподвижного разъемногосоединения с контактом по торцевым по 40 верхностям деталей, содержащее металлическую С-образную йрокладку,размещенную в посадочном гнезде с прогибом в сторону внутренней полости с уплот-няемой средой под давлением, о т л и ч а ю 45 щ ее с ятем, чтопосадочное гнездо образовано двумя цилиндрическими посадочнымиповерхностями, поверхностью, параллельной плоскости разъема и конической поверхностью с фаской с наклоном в сторону50 внутренней полости, прокладка выполненаравнопрочного сечения и установлена в посадочное гнездо с упором в противоположные углы гнезда, при этом угол наклонапрофиля прокладки и плоскости разьема55 15-25 о,1798570 Фыг. Р юО Уь тор М, Самборская Коляд ак аз 762 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пр113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 СоставитеТехред М.М Ф. Еделькинргентал