Уплотнитель разъемного соединения

(51)4 Г 16 1 15 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Юрце и Е НЕпримемных со ем, эк- перату- ышение уплот- окрыт алличе ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение может найтнение для герметизации разьединений пневмо- и гидросиссплуатируемых при низких терах, Цель изобретения - повгерметизирующей способностинителей, Уплотнитель в видего эластичным материалом ме кого кольца выполнен с кольцевыми выступами на наружной поверхности металлического кольца, Благодаря введению кольцевых выступов, позволяющих достигнуть снижения толщины резинового покрытия, повышена герметизирующая способность уплотнителя. Толщина резинового покрытия над вершинами кольцевых выступов определяется из соотношения д(с-о)Р/2 о 3, где сО(, 0(Э- коэФфициенты линейного расширения материалов герметиэируемых деталей, кольца и покрытия; Р - диаметр кольца. Благодаря наличию кольцевых выступов резиновое покрытие закреплено на металлическом кольце без использования клея. Это упро- ф щает технологию изготовления уплотнителя. 3 ил,( (3 Ы 1Изобретение относится к уплотнительной технике при низких температурах,Целью изобретения является улучшение герметизирующей способностиуплотнителей при низких температурахза счет перераспределения напряжений в покрытии,На фиг. 1 изображено металлическое кольцо, покрытое резиной с двумя кольцевыми выступами; на фиг. 2уплотнительный узел в сборе; нафиг. 3 " металлическое кольцо, покрытое резиной с пятью кольцевыми выступами, 15На наружной поверхности металлического кольца 1 выполнено два кольцевых выступа 2, Наружная поверхность металлического кольца 1 покрыта резиновым покрытием 3 так, что 20кольцевые выступы оказываются внутрирезинового покрытия, Наружная поверхность резинового покрытия являетсяцилиндрической, Уплотнитель запрессован в уплотняемые детали 4 и 5 так,что резиновое покрытие 3 сжато между наружной поверхностью металли-ческого кольца 1 и цилиндрическойповерхностью расточки 6 уплотняемыхдеталей. Фаски 7 служат для облегче- ЗОния монтажа уплотнительного узла,Если уплотняемые детали изготовленыиз алюминиевого сплава с коэффициентом линейного расширения ( то металлическое кольцо может быть изго. 35товлено из стали, титанового сплава,инвара, ковара или другого материала,коэффициент линейного расширения Ыкоторого меньше о/ Если уплотняемыедетали изготовлены из стали, то металлическое кольцо должно быть изготовлено из инвара, Толщина резинового покрытия должна быть выбрана сучетом соотношения где Ы - коэфФициент линейного расширения резины; П - диаметр металлического коль ца,Предпочтительно выбирать уменьшенную толщину иэ соотношенияПримером исполнения уплотнительного узла является уплотнение деталей иэ алюминиевого сплава с коэффициентом линейного расширения О(,24 х-610 т./К, где металлическое кольцоуплотнителя изготовлено иэ углеродистой стали с о( = 11 10 1/К, апокрытие выполнено из резины на основе Фторкаучука с с(з = 180 101/К,Диаметр металлического .кольца 0= 45,4 мм, толщина резинового покрытия д"= 0,3 мм.При сборке уплотнительного узларезиновое покрытие сжимается в радиальном направлении между уплотняемыми деталями и металлическим кольцом. Наибольшее поджатие это покрытиепретерпевает над кольцевыми выступами, Так как резина свободно деформируется в области концентратора напряжений (кольцевого выступа), здесьдостигается деформация резины до 5060 , а толщина поджатого резинового покрытия может быть полученадо 0,2-0,3 мм (с учетом предельныхотклонений размеров сопряженных элементов уплотнительного узла) вместо0,5-0,6 мм для прототипа,При проведении давления рабочейсреды выше температуры стеклованиярезины (для резины на основе фторкаучука при температуре выше 290 К)контактное давление между резиновым,покрытием и уплотняемыми деталямивозрастает, так как эластичная резинав этих условиях ведет себя практически как жидкость, Влияние кольцевыхвыступов на работоспособность уплотнительного узла при этом несущественно,При понижении температуры нижетемпературы стеклования резины модульупругости резины возрастает до 58 ГТа, коэффициент Пуассона падаетот 0,5 до 0,37-0,4, Резину уже нельзя моделировать несжимаемой жидкостью. Контактное давление при этомскладывается из трех составляющих:составляющей, обусловленной начальной упругой деформацией металлического кольца; составляющей, возникающей при подаче давления рабочей среды(при этом уплотнительный узел моделируют многослойной трубой с жесткимислоями); температурной составляющей.Чем ниже температура, тем существеннее последняя составляющая контактного давленияЕе величина прямо пропорциональна разности температур между температурой стекловання и даннойтемпературой, разности коэффициентовлинейного расширения уплотняемых де10571 л (о -сг)0л2 с3 ЯО,Фиг.1 7 Риг 3 13 талей и металлического кольца и обратно пропорциональна коэффициенту линейного расширения резины и толщине резинового покрытия,Формула изобретения Уплотнитель разъемного соединения в виде покрытого эластичным материалом металлического кольца с иным, чем у материала герметизируемых деталей, коэффициентом линейного расширения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения герметизирующей сПособности при низких температурах, на наружной поверхности металлического кольца выполнены кольце вые выступы, а толщина эластичногопокрытиянад вершиной выступов оп 3ределяется из соотношения где с, с и- коэффициенты линейного расширения материалов герметизируемых деталей, металлического кольца и эластичного покрытия соответственно П - диаметр металлического кольца.1310571Составитель Ю, Кибиткин Редактор И. Рыбченко Техред МХоданич Корректор М, Демчик Заказ 187733 Тираж 812 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5ещтещ т в Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4