Уплотнение высокотемпературного соединения

(23) Приоритет -Опубликовано 30.03.82. оо делам иэооретеиий и открытийллетень12 3) УДК 62-76 (088.8) ат публикования описания 05.04.82 2).Автор изобретен о", г" 3 ч:,1 (э А. В. Лыл 1) Заявител 54) УПЛОТНЕНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СОЕДИНЕНИЯчения приводят к уплотнительного уНаиболее близ технической сущи высокотемператур жащее корпус у п и размещенным ме элементом 2. Недостатки известного уплотнения - сложность конструкции, а также пониженная надежность уплотнительного устройства, связанная с организацией подвода нагретой или охлажденной текучей среды и подводом тепла в концевую часть уплотнительного элемента с помощью встроенных нагре вательных спиралей, В случае закрепленияуплотнительного элемента на выемной части монтаж и демонтаж выемной часи из корпуса сопряжен с определенными трудностями, такими как обеспечение подвода охлаждающей текучей среды по каналам в концевуючасть уплотнительного элемента. Кроме того,наличие прогибающейся части уплотнителйного элемента предъявляет определенные требования к габаритам уплотнения, что ограначинается область его использования. Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнительйым устройствам неподвижных соединений.Известно уплотнительное устройство, в котором эластичное уплотнительное кольцо расположено в кольцевой выточке между стыкуемыми деталями. Эластичное уплотнитель ное кольцо выполнено с Н-образным поперечным сечением, полученным из двух сегментообразных элементов, соединенных эластичной перемычкой, и взаимодействует внутренними своими рабочими кромками с коническими поверхностями кольца трапецеидального сечения, а наружными - с упругими тонкостенным кольцом дугообразного сечения, изменяющим радиус дуги при затяжке фланцевого соединения 1.Недостаток указанного уплотнительного устройства - невозможность использова-, ния его в условиях воздействия высоких температур из-за наличия эластичного уплотнительного кольца. Кроме того, сложность конфигурации эластичного уплотнительного элемента, имеющего Н-образное сечениеа также наличие кольца с коническими поверхностями трапецеидального сечения и упругого тонкостенного кольца дугообразного сеусложнению конструкции стройства в целом.ким к предлагаемому по ости является уплотнение ного соединения, содерлотняемой в нем деталью жду ними уплотнительным3Цель изобретения - повышение надежности и упрощение консрукции уплотнения.Поставленная цель достигается тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде части тора, обращенной к корпусу, из материала с коэффициентом линейного расши 5 рения большим чем у корпуса и детали, торцовые контактирующие поверхности элемента в его осевом сечении выполнены выпуклыми, при этом одна из поверхностей оперта на выступ детали, а другая - на опорное кольцо, которое установлено на кольцо, закрепленное в детали, причем наружный диаметр кольца, закрепленного в детали, мейьше диаметра линии контакта уплотнительного элемента и опорного кольца.При этом опорное кольцо выполнено из материала с коэффициентом линейного расширения большим чем у уплотнительного элемента.На чертеже изображено уплотнение высокотемпературного соединения, разрез.Уплотнение содержит корпус 1 с уплотняемой в нем деталью 2. Уплотнительный элемент 3 установлен в цилиндрическую расточку 4 детали 2. Торцовые контактирующие, поверхности 5 элемента 3 имеют круглое или овальное сечение. Одна из контактирующих поверхностей 5 элемента 3 оперта на выступ 6 детали 2, а другая на опорное кольцо 7 которое установлено на кольцо 8, закрепленное в детали 2. Наружный диаметр кольца 8 меньше диаметра 9 линии контакта уплотнительного элемента 3 и опорного кольца 7. Уплотнительный элемент 3 изготовлен из материала с коэффициентом линейного расширения большим чем у детали 2 и корпуса 1, и меньшим чем у опорного кольца 7. Для упрощения сборки, кольцо 8 может быть выполнено разрезным. 35При монтаже соединения уплотнительный элемент 3 с помощью опорного кольца 7 и кольца 8 фиксируется в цилиндрической расточке 4 детали 2 с обеспечением необходимого монтажного натяга, а относительно корпуса 1 устанавливается с монтажным радиальным зазором. При работе в высокотемпературных средах уплотнительный элемент 3, материал которого имеет коэффициент линейного расширения больший чем у детали 2 и корпуса 1, и меньший чем у опорного кольца 7, увеличивается в радиальном и осевом направлениях, а за счет этого монтажный радиальный зазор в соединении выбирается, обеспечивая необходимый радиальный натяг, а существующий монтажный натяг в осевом направлении возрастет до значений, не превышающих предела упругих деформаций в зоне контакта уплотнительного элемента 3 с ответными уплотнительными поверхностями соединения. При этом опорное кольцо 7, установленное на кольцо 8, которое-имеет наружный диаметр меньше диаметра 9 линии контакта уплотнительного элемента 3 с опорным кольцом 7, выполняет функцию компенсатора, расчитанного на восприятие усилий, превышающих предел упругих деформаций в зоне контакта уплотнительного элемента 3. Опорное кольцо 7 выполнено из материала с коэффициентом линейного расширения большим чем у уплотнительного элемента 3, а чем больше разница в коэффициентах у этих элементов, тем меньше может быть величина необходимого монтажного натяга.После снижения температуры уплотнительный элемент 3, работающий впределах области упругих деформаций, возвращается в исходное состояние.Применение предлагаемой конструкции уплотнения высокотемпературного соединения позволяет повысить надежность работы уплотнения, а также упростить его конструкцию,Формула изобретения. Уплотнение высокотемпературного соединения, содержащее корпус с уплотняемой в нем деталью и размещенным между ними уплотнительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции уплотнения, уплотнительный элемент выполнен в виде части тора, обращенной к корпусу, из материала с коэффициентом линейного расширения большим чем у корпуса и детали, торцовые контактирующие поверхности элемента в его осевом сечении выполнены выпуклыми, при этом одна из поверхностей оперта на выступ деталиа другая - на опорное кольцо, которое установлено на кольцо, закрепленное в детали, причем наружный диаметр кольца, закрепленного в детали, меньше диаметра линии контакта уплотнительного элемента и опорного кольца.2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что опорное кольцо выполнено из материала с коэффициентом линейного расширения большим чем у уплотнительного элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР395648, кл, Г 16 1 15/02, 1973.2. Патент Великобритании1282611, кл. Г 16 1 15/02, опублик. 1972.Составитель Техред А. БоТираж 981 дарственного изобретений Ж - 35, Рау нт, г. Ужгор ВНИИПИ Госу по делам 13035, Москва,филиал ППП Пате