Узел уплотнения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцнапнстнческнкРеспублик(5М, Кл. с присоединением заявки М Р 161 15/00 3 Ъаударстееиве камитет СССР да делам лэабретеник и аткрмтлйДата опубликования описания 23.07.82(54) УЗЕЛ У 11 ЛОТНЕНИЯ 1Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации замкнутых по периметру крупногабаритных соединений с большим переменным зазором, например, люков, дверей, отсеков, створок, холодиль 5 ных камер, испытательного оборудования в криогенной технике, авиационной, автомобильной, судостроительной и других об.ластях промышленности. Известно уплотнение для соединений с большим и переменным зазором, полое в сечении, надуваемое через штуцер, который механически закреплен в резиновой 15 оболочке (.ЦНедостатком его является то, что замкнутое по сечению уплотнение нево можно изготовить большой длины, так как периметр его ограничен размерами плит 2 о пресса или вулканизационного котла.Слабым элементом уплотнения является крепление штуцера, а недостатком - узкий температурный интервал работоспо 2собности, ограниченный высокоэластическими свойствами резины.Наиболее близким к изобретений по технической сущности является полый замкнутый резиновый шланг, в котором уплотнительный элемент в виде резинотканевого шланга с внешним резиновым приливом жестко установлен в глухой паз Г 21 .Однако полые резинотканевые шланги невозможно изготовить с периметром более 8 м, ввиду игсуствия вулканизационных котлов соответствующего размера. Шланги с периметром меньше 8 м хотя и можно изготовить, но технология очень сложна, так как это конфекционная ручная Сборка и брак достигает 95%. Температурный интервал работоспособности полых шлангов зависит от свойств резины.Кроме того, закрепление резинового прилива в глухом пазу неудобно, приводит к концентрации напряжений у основания прилива, объемному сжатию, резины и3 94854разрыву шланга при поперечных деформациях.Целью изобретения является расширение диапазона применения уплотнения путем обеспечения герметизациизамкнутых по периметру длинномерныхсоединений с большим и переменнымзазором в расширенном интервале температур, превьшиющем область высокоэластических деформаций резины и иовы ошение качества изготовления уппотнительного элемента.Поставленная цель достигается тем,что узел крепления выполнен в видеприжимной втулки с звплечиками, закрепленной в корпусе, и планок со скосом,образующим с прижимной втулкой паз,а уплотнительный элемент выполнен в виде переменной по сечению толщиной полосы: в середине в 1,2-1,5 раза мень-ше, чем в местах контакта с.планками,и в 2,5-3 раза меньше, чем на концах,выполненных с гранями под углом 1015 о в местах контакта с прижимнойвтулкой,25Другое вьшолнение предусматриваетвыполнение средства для поджатия в виде перфорированной по периферии стальной полосы, размещенной в внутреннейполости уплотнительного элемента,Кроме того, трехслойная резинотканеввя полоса может быть выполнена наоснове трикотажной ткани, расположенной между слоями резины на основе силиконового каучука с одной стороны и бутилкаучука - с другой стороны.На фиг. 1 изображен узел уплотненияв разрезе; на фиг. 2 - упдотнительныйэлемент до установки в узел; на фиг, 3 вариант выполнения узла уплотнения;40на фиг. 4 - пружина до установки в узел.Узел уплотнения состоит из уплотнительного элемента 1, переменной по сечению толщины, в середине 2 в 1,2-1,5раза меньше, чем в местах контакта сцланками 3, и в 2,5-3 раза меньше,45чем на койцах 4, выполненных с гранями5 под углом д =10-15 о, прижимнойвтулки 6 с заплечиками 7, шпилек 8,планок со скосом 9, корпуса 10 узла,пружинй 11, выполненной в виде стальной полосы, перфорированной по периферии 12, крышки 13; внутренней полости.14,Уплотнительный элемент 1 выполненв Виде трехслойной резинотканевой полосы, 55на основе трикотажной ткани 1 5, котораярасположена между слоями резины на основе силиконового каучука 1 6 с одной 2 4стороны и бутилкаучука 17 - с другой стороны.В прижимной втулке выполнены отверстия 18.Со стороны граней 5, которая при установке в узел становится внутренней, трикотажная ткань 15, например, типа фенилор, промазана клеем на основе бутилкаучука, газопроницаемость которого минимальна, с противоположной сторо ны - обложена резиной нв основе силиконового каучука, наиболее тепломорозостойкого в среде. воздуха. Приготовленную таким образом трехслойную резинотквневую полосу формуюг и вулканизуюг "впередвижку" в прямой прессформе практически любой длины, в том числе и загнутые по периметру участки в соответствующей прессформе, замыкание по периметру также проводят в прямой прессформе. При установке в узел уплотнительногоэлемента 1 его изгибают по сечению игранями 5 образован угол Ь =90-100 о,по которому эти грани 5 свободно поджаты изнутри уплотнительного элементаприжимной втулкой 6 с заплечиками 7.Прижимная втулка 6 закреплена к корпусу 10 узла шпильками 8, а через отверстия 18 осуществляется подача теплоговоздуха при пониженных температурахокружающей среды и наоборот - холодного воздуха при повышенных температурах во внутреннюю полость 14, образованную уплотнительным элементом 1,концы 4 которого поджаты снаружи планками с скосоМ,9, образукзцими с прижимной втулкой 6 паз.Причем обьем паза больше обьемаутолщений на концах 4, т.е. нет обьемного сжатия резины, которое и приводитк разрыву при значительных скоростяхизменения температуры, При этом с учетом допусков на уплотнительный элемент 1, прижимную втулку 6 и планки9 поджатие составляет 0-10%, т.е, закрепление утолщений 4 уплотнительногоэлемента 1 в пазу свободно не толькопо монтажу (без усилий), но и по условиям деформаций при поджатии, что исключает концентрацию напряжений в этомместе,За счет переменной толщины резинотканевой полосы жесткость уплотнительного элемента в узле переменка и увеличивается с увеличением поджатия,При толщине по сечению резиногканевой полосы в местах контакта с планками 3 менее, чем 1,2 толщины ее всередине 2 разница в жесткости несупаз, до 90 о. 5 9485шественна, при соотношении более 1,5.жесткость основания уплотнения значительно возрастает, что нежелательно,так как увеличивает необходимое усилиепри пождатии крышки 13, Утолщения наконцах 4 в 2 раза больше, чем в местахконтакта с планками 3. При соотношенииутолщений на концах 4 к толщине середины 2 полосы менее 2,5 площадь граней5 недостаточна. для поджатия их прижим нойвтулкой 6, при соотношении более3-х - нецелесообразна, так как герметичность практически не меняется, а габариты узла увеличиваются,Таким образом, приведенные соотношения обеспечиваюг надежность уплотненияпо утолщениям 4 и оптимальную формууплотнительного элемента 1 - тороидальную, при которой величина уплотняемыъзазора максимальна, а габариты узна2 оминимальны, при этом вся конструкцияравнопрочна, что исключает концентрацию напряжений (это очень важно при пониженных температурах),По другому варианту внутрь герметизируемой полости, образованнойуплотнительным элементом 1, вставлена пружина 11,. выполненная в виде перфорированной попериферии 12 стальной полосы. Неперфорированная часть расположена по середи- ЗОне стальной полосы и выполнена ширинойГ2-4 мм, тощина полосы - 0,3-0,5 мм,ширина перфорации Ь = 0 =4-5 мм.При установке уплотнительного элемента 1 в узел стальная полоса вставле-З 5на во внутреннюю полость и изогнутапо форме внутренней поверхности уплотнительного элемента 1. При загибе уплотнительного элемента по периметруперфорация на пружине, 11 предотвращает 40гпотерю ее устойчивости и образованиескладок, Приведенные соотношения размеров перфорации на пружине 11 обеспечиваюг минимально необходимое контактное давление уплотнительному элементу 1 при его установке в узел, достаточноези его герметизации и не превышающее допустимых условий по сжатиюкрышки 13, Жесткость пружины 11 постоянна, так как на упругие свойства стали температура практически не оказываетвлияния.Узел уплотнения работает следующимобразом.55При закрывании крышки 13 уплотнительный элемент 1, состоящий из трехслоев 15-17 изгибается по середине 2больше, чем в местах контакта с планками 3 и под действием воздуха, пода 42 Ь ваемого через отверстия в прижимной втулке 6 во внутреннюю полость 14, например, от резинотканевой емкости с редукционным клвпаном, поддерживающим в герметизируемой полости 14 пос,тоянное давление, создаваемое при дей ствии на нее механического устройства,или, по другому варианту, под действиемпружины 11 с перфорацией 12, упругоприжат к контакгной поверхности крышки 13, что и обеспечивает надежную герме-тизацию соединения. Крепление уплотнительного элемента 1 по концам 4 сгранями 5 осуществлено при помощи заплечиков 7 прижимной втулки 6, закрепленной Изнутри к корпусу 10 шпильками 8, а снаружи - планками с скосом 9, образующими с прижимной втулкой 6 Технико-экономическая эффективностьпредлагаемого уплотнения состоит в обеспечении. герметизации длинномерных соединений с большим и переменным зазором, в том числе с учетом допуска натехнологию обработки сопрягаемых поверхностей большого размера, а также с учетом изменения зазора в процессе работыв результате действия термодеформационных и силовых факторов, Температурный интервал работоспособности уплотненийрасширен эа пределы области высокоэластических деформаций резины от +50 Формула изобретения 1, Узел уплотнения, содержащий корпус, крышку, полый уплотнительный элемент из трехслойной резиноткани, средство для его поджатия и узел крепления в корпусе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона применения, узел:крепления выполнен в виде прижимной втулки с заплечиками, закрепленной в корпусе, и планок со скосом, образующим с прижимной втулкой паз, а уплотнительный элемент выполнен в виде переменной по сечению толшиной полосы, в середине в 1,2-1,5 раза меньше, чем в местах контакта с планками, и в 2,5-3 раза меньше, чек на концах, выполненных с гранями под углом 10-15 О в местах контакта с прижимной втулкой.2. Узел по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что средство для поджатия выполнено в виде перфорированной по периферии стальной полосы, размещенной в945"4" внутренней полости уплотнительного эл - мента.З.Узелпопп. 1 и 2,отличаю щ и й с я тем, что трехслойная резинотканевая полоса выполнена на основе 5 трикотажной ткани, расположенной между слоями резины на основе силиконового каучука с одной стороны и бутилкаучука - с другой стороны Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США3940152,кл, 277-34 1976,2. Авторское свидетельство СССР114907, кп. Р 16: 15/46, 1957г Составитель Г. БутомаРедактор А, Шандор Техред С.МигуноваКорре Л, Бокшан 9/52 Тираж 990 Подл ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушсаказ 5 митета СССР крытийкая наб., д, 4/5 нт", г, Ужгород, ул. Проектная П и