Уплотнение коаксиальных труб

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ881439 Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликвю делам нзобретеннй и отнрмтийДата опубликования описания 15.11,81, В, Исупова, Г. С. Чупров, Б. Л, Сапгир В. М. Кузнецова и В, А. Масл ечорский государственный научноиссл и проектный институт нефтяной промыш(71) Заявител УПЛОТНЕНИЕ КОАКСИАЛЬНЫХ ТРУБ Изобретение относится к уплотнительнойтехнике и может быть использовано для уплотнений зазоров между коаксиальными трубами в условиях их аксиальных взаимныхперемещении, преимущественно трубопроводов с теплоносителями.Известны уплотнения зазора между уп- флотняемыми поверхностями поступательно .йеремещающимися одна относительно другой путем размещения в зазоре уплотннтельного кольца из упругоэластичного материала, например, резины, с упором 1,Недостатком известных уплотнений является то, что они работают в условиях большого трения об уплотняемые поверхности,вызванных контактным давлением от предварительного сжатия уплотнения, При низких скоростях скольжения при поступатель. цном движении уплотняемых поверхностей ивысоких температурах трение уплотнительных колец многократно возрастает. Крометого, практическая несжимаемость резиныи ее более высокое тепловое расширение, посравнению с расширением металлов пуй повышении температуры, приводит к увеличению сжатия резины и напряжения в уплотнительном кольце, выдавливанию его в зазоры,износу и разрушению, По этим причинам надежность работы таких уплотнений при температурных перемещениях уплотняемых поверхностей мала.Известно также уплотнение зазора между коаксиальными уплотняемыми поверхностями, включающее размещенные в зазоре уплотнительное кольцо нз упругоэластичиого материала, предохранительное клиновидное кольцо из жесткого материала и упоры 12.В известном уплотнении предохранительное клиновидное кольцо предотвращает выдавливание в зазоры при высоких давлениях материала уплотнительного кольца, напри. мер резиныОднако уплотнительное кольцо работает ,в условиях большого трения об уплотняемые поверхности, приводящего к его сильному износу, что снижает надежность работы уплотнения, особенно при температурных перемещениях уплотняемых поверхнОстей,Целью изобретения является повышениенадежности работы уплотнения зазора меж ду коакснальными поверхностями, в частности между трубами трубопровода с теп.лоносителем при их аксиальных перемеще.киях, путем стабилизации сжатия уплотне.Эния и уменьшения его трения и износа,Для достижения поставленной цели упоры выполнены в виде колец, каждое из которых соединено с одной из противоположных труб и образует зазор с другой трубой, уплотнительное кольцо размещено между упорными кольцами, а предохранительное клиновидное кольцо - между внутренней трубой и уплотнительным кольцом и жестко зафиксировано на внутренней трубе, причем основа нне кли на предохранительного кол ьца расположено в зазоре между упорным кольцом и внутренней трубой.На чертеже изображено предлагаемое уплотнение, осевой разрез.Устройство включает коаксиально размещенные внутреннюю трубу 1 и наружную трубу 2, упорные кольца 3 и 4, резиновое уплотнительное кольцо 5, фторопластовое предохранительное клиновидное кольцо 6, фиксатор 7, теплоизоляционный материал 8, заглушку 9. Внутренняя труба 1 и наружная труба 2 на одном из концов закреплены неподвижно заглушкой 9.Кольцо 3 соединено неподвижно с внутренней трубой 1 и образует зазор с наружной трубой 2, а кольцо 4 соединено с наружной трубой 2 и образует зазор с внутренней трубой 1. Резиновое уплотнительное кольцо 5 может быть круглого, прямоугольного или трапецеидального сечения и размещено между упорными кольцами 3 и 4 с возможностью поджатия кольцом 4, а между уплотнительным кольцом 5 и внутренней трубой 1 установлено предохранительное клиновидное кольцо 6 из фторопласта, закрепленное неподвижно фиксатором 7 на внутренней трубе,1. Основание клина кольца 6 размещено в зазоре между упорным кольцом 4 и внутренней трубой 1.Уплотнение работает следующим образом.При температурном удлинении внутренней трубы 1 она поступательно перемещается, например, вверх относительно теплоизолированной наружной трубы 2, как менее нагретой, При этом предохранительное клиновидное кольцо 6 перемещается вместе с внутренней трубой 1,а резиновое уплотннтельное кольцо 5 дополнительно сжимается упорными кольцами 3 и 4, деформируется и занимает объем, высвобождаемый за счет перемещения клиновидного кольца 6, что сохраняет первоначальное усилие сжатия 4уплотнительного кольца 5 упорными кольцами 3 и 4, по поверхностям которых осуществляется уплотнение,При снижении температуры внутреннейтрубы 1 она перемещается в обратном направлении вниз с закрепленным на ней предохранительным клиновидным кольцом 6.При этом расстояние между упорными кольцами 3 и 4 увеличивается, а резиновое уплотнительное кольцо 5 занимает высвобождаемый объем эа счет радиального поджатия клином предохранительного кольца 6,что также сохраняет первоначальное усилиесжатия уплотнительного кольца 5 упорнымикольцами 3 и 4.Использование предлагаемого изобретения повышает надежность работы уплотнения при температурных перемещениях трубэа счет полного отсутствия его треНия обуплотияемые поверхности, уменьшения износа и стабилизации усилия его сжатия уплотняемцми поверхностями, что важно при20 высоких температурах и давлениях.Формула изобретенияУплотнение коаксиальнцх труб, преимущественно трубопровода с теплоносителем,включающее размещенные в зазоре уплотнительное кольцо из упругоэластичного маФтериала, предохранительное клиновидноекольцо из жесткого материала и упоры, отзо личаюи 1 ееся тем, что, с целью повышениянадежности работы при аксиальных перемещениях труб путем стабилизации сжатияуплотнения и уменьшения его трения и износа, упоры выполнены в виде колец, каждое из которых соединено с одной из противоположных труб и образует зазор с другойтрубой, уплотнительное кольцо размещеномежду упорными кольцами, а предохранительное клиновидное кольцо - между внутренней трубой и уплотнительным кольцом и4 в жестко зафиксировано на внутренней трубе,причем основание клина предохранительного кольца расположено в зазоре между упор,ным кольцом и внутренней трубой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе45 1. Башта Т. М. Машиностроительная гидравлика, Справочное пособие. Машиностроение, 1971, с, 569.2. Там же, с. 609.ролевКорректор МПодписноетета СССРрмтнЯнаб., д. 4/ЬПроектная, 4 РедакторЗаказ 99 Составитель Ю, К Персияицева Техред А. БоЯкас 658 1 ирвж 1009 ВНИИПИ Государственного кома по делам нзобретеннЯ н от 113035, Москва, Ж - 35, Раушская нлнал ППП Патент, г. Ужгород, у