Уплотнительный узел неподвижного соединения

СООЭ СОВЕТСНИХиииииииииииииииРЕСПУБЛИК ОЮ 01) З(50 Г 16 Л 15/02 51" .; и13ц ь ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и иц иии ииии и, СийбГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧМЫТИЙ(56) 1. Бурекин В.В., Дронов В,П.Основные тенденции развития конструкций уплотнений для неподвижных соединений. М., ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, серияХН, 196, стр.12.(54)(57) 1. УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛНЕПОДВИЖНОГО СОЕДИНЕНИЯ, содержащийспирально"навитую прокладку, заключенную между внутренним и внешнимограничительными кольцами, установленными между фланцами соединения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с. целью повышения надежности уплотнения, внутреннее ограничительное кольцо выполнено в виде радиально-упругого элемента.2. Уплотнительный узел по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что радиально-упругий элемент выполнен в виде составного пружинного кольца, а на одном из фланцев выполнен конический поясок.3. Уплотнительный узел по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что радиально-упругий элемент выполнен в виде кольца с высотой, равной исходной Е высоте прокладки.9975Изобретение относится к уплотнениям фланцевых разъемов трубопроводов икорпусов высокого давленияИзвестны спирально-навитые прокладки представляющие собой спирально 95навитую металлическую ленту Ч-образного профиля с размещенным между витками спирали наполнителем из эластич"ного неметаллического материала, которые устанавливаются с ограничительными кольцами снаружи, внутри или собеих сторон прокладки 1 1.Недостатком известной прокладкиявляется недостаточная надежностьуплотнения что обуславливается труд15костью обеспечения требуемой радиальной плотности между витками прокладки. При этом с увеличением диаметрапрокладки обеспечение требуемой радиальной плотности между витками про 20кладки все более затрудняется, чтовызывается уменьшением ее устойчивости в осевом направлении. Кроме того,сжатие прокладки сопровождается еебоковым расширением. С увеличениемдиаметра прокладки разница в удлинении наружных и внутренних слоев прокладки возрастает, что в конечномитоге приводит к расслоению прокладки и, следовательно, к уменьшению надежности уплотнения.Целью изобретения является повышение надежности уплотнения,Для достижения указанной цели визвестном уплотнительном узле неподвижного соединения, содержащем уилот нительное средство в виде спиральнонавитой прокладки, заключенной междувнутренним и внешним ограничительными кольцами, установленными между фланцами соединения, внутреннее ограцичи о тельное кольцо выполнено в виде радиально-упругого элемента, что обеспечивает в прокладке появление радиальных сил, исключающих снижение ее радиальной плотности при ее сжатии, ф 5Кроме тсго, для создания упреждающего выдавливания наполнителя еще до соприкосновения фланцев их торцовыми поверхностями радиально-упругий элемент выполнен в виде с.оставного 50 пружинного кольца, а на.прижимном фланце выпслнен конический поясок.Для преимущественного выдавливания наполнителя из внутренних слоев прокладки (слоев, первыми воспринимаю щими рабочее давление) внутреннее ограцичительцое кольцо целесообразно выполнить в виде тонкостенного кольца 18 2с высотой, равной исходной высотепрокладки.На фиг.1 представлен уплотнцтельный узел до сжатия; ца фиг,2 - уплотнительный узел в процессе сжатия,на фиг.З - уплотнительцый узел присомкнутых флаццах, на фиг.4 - внутреннее ограничительное кольцо; цафиг.5 - вариант уплотцительцого узладо сжатия, на фиг.б - вариант уплотнительного узла при сомкнутых фланцах.Уплотцительцый узел содержит спирально-навитую прокладку 1, радиально-ограниченную внутренним кольцом2 и внешним плавающим кольцом 3, ус -тановлецную в уплотняемое гнездофланцевого соединения, образованноефланцами 4 и 5, которые цецтрируютсядруг с другом сопрягаемыми цилиндрическими поверхностями 6 и 7, Цилиндрическая поверхность б коническимпояском 8 в исходном до сжатия положении (см.фиг.1) входит в контакт срадиально-упругими элементами 9 и 10(см.фиг.4) внутреннего ограцичительного кольца 2, при этом торцовая уплотцяемая поверхность 11 Фланца 4расположена в выточке ниже коцтактирующихся между собой торцовых поверхностей 12 и 13, причем глубина выточки равна рабочей высоте прокладки,а толщина внешнего ограничительногокольца выполнеца ца 10-157. мецьше рабочей высоты сж,.той прокладки.Внутреннее ограничительное кольцо2 в зависимости от уплотцяющего диаметра может быть выполцецо с. одним,двумя или тремя стыками. Расширяющийся при сжатии флаццев размер стыкамежду торцами проволочных полуколец(см.фиг.4) перекрывается тонкостенной трубчатой втулкой 14.Уплотцительный узел работает следующим образом.После установки элементов и деталей узла в исходное положение в соответствии с фиг,1 производят затяжкугаек болтового соединения равномернопо окружности. Фланец 5 стремится соединиться с фланцем 4 (см,фиг,2), приэтом коническая поверхность пояска8 растягивает внутреннее радиальноупругое ограничительное кольцо 2.Элементы 9-10 кольца переходят наокружность большего диаметра, что иобеспечивает радиальное сжатие прокладки 1 в направлении наружногодиаметра прокладки, сопровождающееся18ФеУ3 9975 раскрытием Ч -образных гофр, увеличением межвиткового давления сжатия слоев наполнителя и, как следствие, более эффективным вытеснением наполнителя в сторону торцовых поверхностей 1 1 и 12. Это создает наиболее благоприятные условия для получения качественного уплотнения:наполнитель выступает выше кромок металлических гофр; 1 Опроцесс бокового расширения возможен только в сторону наружного диаметра.На втором этапе сжатия спиральнонавитой прокладки процесс радиального 15 сжатия переходит в осевое сжатие торцовьж поверхностей прокладки. Фланцы входят в контакт с наполнителем, который внедряется в микронеровности уплотняемых торцов, а кромки металли- О ческих гофр обеспечивают замкнутость объемов каждого слоя, при этом торцовые псверхности 12 и 13 (см.фиг.З) сомкнулись между собой. г 5Такая схема последовательного сжатия (в начале радиальное, затем торцовое) обеспечивает узлу уплотнения большую плотность за счет более эффективного внедрения наполнителя в микронеровности уплотняемых фланцев.Другой вариант обеспечения дополнительного радиального сжатия прокладки показан на фиг.5 и 6, где внутреннее ограничительное кольцо 15 выполнено из тонкостенной ленты, установленной вокруг центрирующего кольца 1 б, причем высота кольца 15 равна исходной высоте прокладки.Сжатие прокладки в таком узле уплотнения происходит с одновременной осадкой и выгибом тонкостенного упру гого кольца 15 в сторону наружного диаметра прокладки, что обеспечивает эффективное проникновение наполйителя в микронеровности уплотняемых фланцев, а изменение места контакта кольца с прокладкой (контакт осуществляется по концам усов металлическогО гофра, что обеспечивает дополнительный выгиб усов профиля и приближение дугообразного участка профиля к его концам) увеличивает ее упругие качества за счет увеличения длины упругого участка гофра.Технико-зкономический эффект изобретения заключастся в повышении надежности уплотнения.1