СИСТЕМА ФЛАНЦЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к уплотнительным системам и может быть использована для неподвижных фланцевых торцевых соединениях, для герметизации корпусных элементов и фланцевых соединений машин и механизмов для стыковки в различных областях техники, в частности в машиностроении, работающих как в нормальных условиях, так и в условиях высоких/низких температур, в условиях низкого/среднего/высокого давления, в условиях низкого/среднего/высокого вакуума, а так же для конструкций уплотнений фланцевых соединений большого и малого диаметра.
Известна система фланцевого уплотнения (SU 23711 A, опубл. 31.10.1931), использующая прокладочные уплотняющие кольца, в которой кольцо выполнено из кружков тонкой проволоки, петлеобразно наложенных друг на друга, полученный металлический каркас заполнен графитовым тестом и помещен между фланцами, подлежащими соединению, стянутые при помощи болтов фланцы сжимают кольцо.
Также известны системы фланцевого уплотнения (JP 2005331017 A, опубл. 02.12.2005 и JP 2009222206 A, опубл. 01.10.2009), использующие уплотнение, выполненное в виде проволоки, в которых уплотнение расположено между фланцами, подлежащими соединению, фланцы стянуты при помощи болтов, при этом фланцы сжимают проволочное уплотнение.
Недостатком данных систем является недостаточная герметичность, в связи с тем, что проволочное уплотнение во время сборки систем может сместиться и тем самым не обеспечить достаточную герметичность.
Известна так же система фланцевого уплотнения (US 2011260412 A1, опубл. 27.10.2011), использующая уплотнение, выполненное в виде проволоки, уплотнение фиксируется от смещение при помощи элементов, которые при приложении осевого усилия утапливаются в отверстия на одном из фланцев, уплотнение расположено между фланцами, подлежащими соединению, фланцы стянуты при помощи болтов, при этом фланцы сжимают проволочное уплотнение.
Недостатками данной системы являются, сложная фиксация уплотнительной проволоки, а так же сложность монтажа и демонтажа во время эксплуатации системы, в связи с тем, что фиксирующие элементы не выполнены герметичными и их приходится обворачивать вокруг оси проволокой, что в свою очередь приводит к недостаточной герметичности системы.
Известна так же система фланцевого уплотнения, взята за прототип, (GB 1166435 A, опубл. 08.10.1969), использующая уплотнение, выполненное в виде проволоки, уплотнение фиксируется от смещение при помощи элементов, которые при приложении осевого усилия утапливаются в отверстия на одном из фланцев, уплотнение расположено между фланцами, подлежащими соединению, фланцы стянуты при помощи болтов, при этом фланцы сжимают проволочное уплотнение.
Недостатками данной системы являются недостаточная надежность фиксирующих элементов, сложность монтажа и демонтажа их во время эксплуатации системы, и как следствие недостаточная герметичность фланцевых соединений во время процесса сборки системы.
Задача полезной модели - усовершенствование конструкции системы фланцевого уплотнения таким образом, чтобы обеспечить простую фиксацию уплотнительного элемента на фиксаторе прокладки, упростить технологии монтажа и демонтажа системы, обеспечить компенсации температурных расширений в системе, повысить надежность системы и тем самым повысить герметизирующие свойства системы фланцевого уплотнения.
Технический результат при использовании заявляемой полезной модели заключается в повышение герметизирующих свойств системы фланцевого уплотнения.
Технический результат достигается тем, что в известной системе фланцевого уплотнения, состоящей из двух фланцев, фиксаторов прокладки, прокладки круглого сечения, при этом фланцы стянуты крепежами, а по окружности основного фланца расположены отверстия под фиксатор прокладки, согласно полезной модели в каждое отверстие вкручен замок фиксатора, который соединен с фиксатором прокладки пружиной сжатия и растяжения, при этом пружина позволяет фиксатору выступать из отверстия на необходимую величину, а при приложении осевого усилия утапливаться в отверстие.
Отличительная особенность заявляемой системы фланцевого уплотнения заключается в том, что в каждое отверстие вкручен замок фиксатора, который соединен с фиксатором прокладки пружиной сжатия и растяжения.
Такая конструкция позволит усовершенствовать конструкцию системы фланцевого уплотнения таким образом, чтобы обеспечить простую фиксацию уплотнительного элемента на фиксаторе прокладки, упростить технологию монтажа и демонтажа системы, обеспечить компенсацию температурных расширений в системе, повысить надежность системы и тем самым повысить герметизирующие свойства системы фланцевого уплотнения.
К данному уплотнению предъявляются требования: выдерживать рабочее давление (в том числе высокое), вакуум и рабочую температуру (в том числе переменную) и при этом обеспечивать достаточную герметичность. Также обеспечивается легкий монтаж/демонтаж системы при надежном обеспечении герметичности.
Сжимающее усилие на фланцах приводит к деформации прокладки, материал которой заполняет неровности уплотняемых поверхностей и таким образом герметизирует разъем фланцевого соединения.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
фиг.1 - общий вид системы фланцевого уплотнения,
фиг.2 - проекционный вид с фиг.1,
фиг.3 - сечение А-А с фиг.2,
фиг.4 - выносной элемент С с фиг.3.
Система фланцевого уплотнения содержит: основной фланец - 1, гладкий фланец - 2, прокладку - 3, фиксаторы прокладки - 4, замки фиксатора - 5, пружины - 6, шпильки - 7, гайки - 8 и пружинные шайбы - 9.
Как видно из фиг.1 - фиг.4 система фланцевого уплотнения состоит из двух фланцев, основного 1 и гладкого 2, фиксаторов прокладки 4 и элементов его крепления (замка фиксатора 5 и пружины сжатия и растяжения 6), и непосредственно прокладки круглого сечения 3, выполненной, например, металлической. Фланцы стягиваются крепежами 7, 8, 9.
Герметичность уплотнения обеспечивается за счет того, что отверстия под фиксатор прокладки 4 расположены по окружности основного фланца 1. В каждое отверстие вкручен замок фиксатора 5, который соединен с фиксатором прокладки 4 пружиной сжатия и растяжения 6. Пружина 6 позволяет фиксатору прокладки 4 выступать из отверстия на необходимую величину, а при приложении осевого усилия утапливаться в отверстие. При снятии осевого усилия, под действием пружины 6 фиксатор прокладки 4 выдвигается из отверстия.
Фиксаторы прокладки 4 и отверстия, расположенные по окружности основного фланца 1, выполнены таким образом, чтобы при монтаже системы между боковыми стенками отверстий и фиксаторами прокладки 4 не образовывался зазор.
Система фланцевого уплотнения собирается следующим образом в каждое отверстие под фиксатор прокладки 4 основного фланца 1 вворачивается замок фиксатора 5 в сборе с фиксатором прокладки 4 и пружиной 6, замок фиксатора 5 вворачивается на всю длину резьбы. Пружина 6 обеспечивает выступание фиксатора 4 над фланцем на необходимую высоту. В основной фланец 1 устанавливаются шпильки 7. На выступающие фиксаторы 4 одевается прокладка 3. На шпильки 7 одевается гладкий фланец 2 и притягивается к основному фланцу 1 гайками 8, через шайбу 9. Пружинные шайбы 9 компенсируют температурные расширения в стыке. При осуществлении затяжки гаек 8, деформируется прокладка 3, фиксаторы прокладки 4 уходят в отверстия, сжимая пружины 6. Затяжку производят до обеспечения герметичности стыка.