Уплотнение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК НИЕ ИЗОБ ТЕ ПИ(56) Патенкл, Р 16,) 03/29 90 93. 6 юл. М н градскийонструкторсшиностроен авыдов, А. 27научно-исслед кий институтияМ.Завойко и И ователь- химиче.Новит Великобритании М 13815/00, 1975. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к уплотнениям поршней, плунжеров и штоком, преимущественно поршневых компрессоров высокого и сверхвысокого давления, в том числе этиленовых компрессоров с рабочим давлением до 250 МПа и выше, работающих в производствах полиэтилена высокого давления.На фиг.1 показан уплотнительный элемент плунжера или штока, состоящий из двух колец; на фиг,2 - уплотнительный элемент поршня, состоящий из двух колец; на фиг.З - сечение кольца.Уплотнение плунжеров или штоков содержит наборы колец, Кольцо 1 - уплотняющее состоит из шести частей и замыкающее 2 - из трех частей. Радиальные зазоры колец перекрываются их взаимным расположением и соответствующей штифтовкой колец, оба кольца стачиваются браслетными пружинами 3, обеспечивающими как прилегание частей колец друг к другу, так и колец в целом к плунжеру или штоку 4 компрессора,Ы 1828965 А 1(57) Использование: в производстве полиэтилена высокого давления. Сущность изобретения: кольца выполнены из высокопрочного твердого антифрикцион ного сплава с симметрично расположенным кольцевым пазом на рабочей поверхности, заполненным мягким высокоантифрикционным материалом, Кольцевой паз выполнен трапецеидального сечения и заполнен материалом, спеченным с основным материалом кольца с образованием на рабочей поверхности кольца диффузионных зон из материалов с различными механическими и антифрикционными свойствами, 3 ил. Кольца 1 и 2 установлены в камере 5. На рабочих поверхностях уплотняющего кольца 1 и замыкающего кольца 2 выполнены кольцевые пазы 6 и 7 трапецеидального сечения, которые заполнены высокоантифрикционным материалом 8, спеченным с основныма материалам кольца, ООУплотнение поршня (фиг.2) содержит наборы парных колец 9 одинаковой конструкции содним разрезом, перекрытым экспандерным кольцом 11. Кольца 9 прижимаются к поверхности цилиндровой втулки 10 пружиннымР ге экспандером 11, действующим на оба кольца,/На рабочей поверхности колец 9 кольцевые пазы 12 трапециевидного сечения заполнены антифрикцио:;ным материалом 13, спечен- д ным с основным материалом кольца.Кольцевые пазы 6 и 7 уплотнительных колец 1 и 2 плунжера 4 или штока и кольцевые пазы 12 уплотнительных колес 9 поршня 14, выполнены трапецеидального сечения (фиг,З) шириной Ь = (0,3 - 0,8) х а, глубиной й = =(0,3 - 0,75) х а с углом наклона торцев сече 1828965ния а =10 - 15 С заполнены высокоантифрикционным материалом, спеченным с основным материалом кольца, Здесь а -ширина (осевой размер кольца),Кольца выполнены из высокопрочногоантифрикционного материала, имеющеговысокую твердость, например из бериллиевой бронзы с твердостью НВ 450 кгс/мм,2значительно( в 5 раз) превышающей прочность и твердость заливаемого высокоантифрикционного материала, например,оловянисто-свинцовистой бронзы с твердостью Н В -80 кгс/мм,2При заливке паза кольца по заданнойтехнологии в процессе спекания сопряженн ых поверхностей основного материала кольца и высокоантифрикционного материала,залитого в паз, происходит процесс глубокойтемпературной диффузии, В результатекольцевой паз заполнен высокоантифрикционным материалом, спеченным с основным материалом кольца с образованием нарабочей поверхности кольца диффузионныхзон из материалов с различными механическими и антифрикционными свойствами смаксимальной твердостью и прочностью состороны торцев кольца и максимальной антифрикционностью в средней его части, Такоесочетание свойств материала на рабочей поверхности кольца обеспечивает его повышенную антифрикционность за счет высокойантифрикционности средней части рабочейповерхности кольца с низкой прочностью итвердостью и одновременно высокой прочностью и твердостью периферийных зон рабочей поверхности кольца с меньшей антифрикционностью,При наличии зон рабочей поверхностикольца высокой прочности и твердости обеспечивается предотвращение экструзии материала рабочей поверхности кольца при сверхвысоких перепадах давлений на нем.Кроме того, средняя часть рабочей поверхности кольца низкой твердости гарантирует шаржирование твердых частиц, попадаю щих на поверхность трения уплотнительныхэлементов с компримируемой средой.Принцип работы уплотнения из наборовпарных колец плунжеров и поршня одинаков. Начальная (статическая) плотность ко лец уплотнения обеспечивается за счетприжатия колец к плунжеру или зеркалу цилиндровой втулки браслетными пружинами 3 или экспандером 11, При рабочем давлении Рр (см. фиг.1 и 2) обеспечивается само уплотнение элементов парных колец. Приэтом за счет действия перепада давления газа кольца прижимаются к штоку (или зеркалу цилиндра) одновременно кольцо прижимается к стенке сопряженной камеры 20 (или стенке поршневой канавки) со сторонынизкого давления.При этом создается градиент падениядавления вдоль сопряженной поверхности контакта колец со штоком или зеркалом ци линдра и этим обеспечивается уплотнениеплунжера или штока,Формула изобретения Уплотнение, содержащее кольца, вы полненные из высокопрочного твердого антифрикционного сплава с симметрично расположенным кольцевым пазом на рабочей поверхности, заполненным мягким высокоантифрикционным материалом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кольцевой пазвыполнен трапецеидального сечения и заполнен материалом, спеченным с основным материалом кольца с образованием на рабочей поверхности кольца диффузионных зон из материалов с различными механическими и антифрикционными свойствами,1828965 Составитель В.ДавыдовТехред М,Моргентал Корректор Л,филь Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ ",472 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5