УПРУГАЯ САМОУПЛОТНЯЮЩАЯСЯ МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПРОКЛАДКА
ELASTIC SELF-TIGHTENING METAL GASKET

Изобретение относится к области уплотнительной техники и может быть использовано во всех областях машиностроения для герметизации неподвижных разъемных соединений в широком диапазоне температур и давлений при многократных нагружениях и длительных сроках эксплуатации.
Проблемами, решаемыми настоящим изобретением, являются: улучшение уплотняющих свойств за счет повышения контактного давления по уплотнительным поверхностям.
Анализ существующего уровня техники показал следующее. Известно авторское свидетельство №402705 F16J 15/12, 1971 г., выданное на прокладку для уплотнения фланцевых разъемов, состоящую из спирально-навитых чередующихся полос профилированной металлической ленты и наполнителя из асбеста или фторопласта. Отличительная особенность изобретения состоит в том, что в зону наименьшего сжатия наполнителя введена дополнительная узкая металлическая лента, равноотстоящая от торцов, охватывающая вершину профиля и выравнивающая плотность наполнителя в зоне вершины профиля.
Дополнительная лента, выполняя роль своеобразной рессоры, не дает вершине профиля основной ленты проваливаться в зону наполнителя и уменьшает радиальную деформацию прокладки.
Дополнительными признаками изобретения зафиксировано наличие дополнительной ленты, которая может быть навита как с наружной, так и с внутренней стороны основной ленты.
Недостатком указанной конструкции прокладки является незначительная величина упругости, сложность изготовления и необходимость в больших усилиях затяжки.
Известна конструкция комбинированной уплотнительной прокладки для плоских разъемных соединений по патенту №2093571 от апреля 1964 г. (ФРГ), выполненная в виде металлической оболочки, силового кожуха и упругого заполнителя. В качестве заполнителя возможно использование резины, фторопласта и других материалов.
2
Недостаток - низкий уровень величины давления (до 150 кгс/см).
В качестве прототипа взята полая металлическая самоуплотняющаяся прокладка по А.с. 916837 F16J 15/08, 1980 г., содержащая полые упругие кольцевые уплотнительные элементы.
Отличительным признаком соединения является то, что во внутреннюю полость ближнего к оси прокладки кольцевого элемента установлено с гарантированным радиальным зазором опорное металлическое кольцо. Этот кольцевой элемент выполнен незамкнутым и имеет прорезь, которая обеспечивает сообщение внутренней полости его с полостью уплотняемой среды.
Недостатком указанной конструкции следует признать ограниченные возможности упругости уплотнения, вызванные конструктивными особенностями прокладки, большие габариты в радиальном направлении.
Целью изобретения является повышение уплотняющих свойств прокладки.
Техническая задача, решаемая использованием настоящего изобретения, состоит в разработке конструкции прокладки с упругой перемычкой между уплотнительными усами. Указанная цель достигается тем, что в техническом решении, состоящем из двух симметрично расположенных уплотнительных усов переменного профиля, в сечении имеется не менее одного пояса сплошной упругой перемычки с произвольно выполненными в ней не менее двух отверстий. Согласно изобретению перемычка может иметь по всей высоте прорези произвольной формы, равномерно расположенные по окружности, толщина поперечного сечения перемычки меньше толщины уса в зоне ее присоединения, перемычка выполнена в виде дуги с выпуклостью в сторону наружнего диаметра, перемычка может быть выполнена с выпуклостью в сторону внутреннего диаметра. Перемычка, соединяющая уплотнительные усы, при обжатии прокладки в замке разъемного соединения требует дополнительного усиления для ее деформации, следовательно, удельное давление по уплотнительным поверхностям прокладки увеличивается и повышается ее герметизирующая способность. Величина усилия для деформации определяется толщиной перемычки, радиусом скругления, наличием и шириной прорезей с обеспечением элементами перемычки упругой деформации не менее упругой деформации прокладки без перемычки.
Наличие отверстий (прорезей) обеспечивает сообщение внутренней полости прокладки с полостью уплотняемой среды, не нарушая эффекта самоуплотнения от давления рабочей среды, обеспечивается возможность удаления излишков порошка из полости за перемычкой. При такой конструкции прокладки с упругой перемычкой между уплотнительными усами, без увеличения ее габаритов, повышаются уплотняющиеся свойства.
Предлагаемое изобретение имеет новизну и изобретательский уровень.
Таким образом, на чертеже показан общий вид прокладки. Прокладка состоит из упругих усов 1, 2, выступов 3, 4, перемычки 5 с отверстиями 6. Конструкция прокладки выполнена из нержавеющей стали методом селективного спекания порошковых материалов.
Прокладка работает следующим образом:
При обжатии упругих усов 1, 2 в замке разъемного соединения одновременно происходит и деформация перемычки 5.
- на контактной поверхности уплотнительных выступов 3, 4 от суммарного усилия создаются герметизирующие удельные давления;
- через отверстия 6 уплотняемая среда поступает во внутреннюю полость прокладки, создавая эффект самоуплотнения от давления рабочей среды.
Дугообразная перемычка с меньшей толщиной, чем уплотнительный ус, обладает большей упругой деформацией, что дополняет герметизирующую способность прокладки.
Таким образом, использование изобретения позволит получить прокладку с повышенными уплотняющими свойствами.