Байонетное радиальное уплотнительное устройство с перепуском рабочей среды

Предлагаемая полезная модель относится к уплотнительным устройствам для неподвижных и подвижных фланцевых радиальных соединений, работающих как в нормальных условиях, так и в условиях высоких температур, и может быть использована в различных областях техники, в том числе авиационной для уплотнения стыков воздухозаборников и входных устройств воздушно-реактивных двигателей.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является фланцевое уплотнительное устройство с перепуском рабочей среды - полезная модель №109821 от 05.05.2011 г.
Фланцевое уплотнительное устройство содержит два фланца, установленное между фланцами уплотнительное металлическое кольцо, установленное на заходной части второго фланца с минимальным зазором, уплотнение стыка осуществляется по сплошной стенке кольца, при этом кольцо располагается в пазу, образованному торцевой поверхностью первого фланца и крышкой и имеет возможность поперечного перемещения в пазу.
Перепуск рабочей среды обеспечивается следующим образом: в первом фланце имеются совмещенные радиальные отверстия и осевые отверстия, а в крышке имеются осевые отверстия, совмещенные с осевыми отверстиями в первом фланце. Кроме этого в крышке имеются поперечные пазы для крепления крышки к фланцу, обеспечивающие также крепление крышки к фланцу в повернутом положении, что позволяет изменять расход перепускаемой рабочей среды за счет перекрытия осевых отверстий во фланце и в крышке.
Общим существенным признаком прототипа - фланцевого уплотнительного устройства с перепуском рабочей среды, совпадающим с существенным признаком предлагаемого устройства, является то, что байонетное радиальное уплотнительное устройство содержит два фланца, расположенное между фланцами уплотнительное металлическое кольцо, установленное на заходной части второго фланца с минимальным зазором, уплотнение стыка осуществляется по сплошной стенке кольца, при этом кольцо располагается в пазу, образованному торцевой поверхностью первого фланца и крышкой и имеет возможность поперечного перемещения в пазу.
Перепуск рабочей среды обеспечивается следующим образом: в первом фланце имеются совмещенные радиальные отверстия и осевые отверстия, а в крышке имеются осевые отверстия, совмещенные с осевыми отверстиями в первом фланце.
Особенностью фланцевого уплотнительного устройства с перепуском рабочей среды является то, что для фланцевых соединений с жестким закреплением второго фланца для закрепления крышки устройства требуется вначале установить металлическое кольцо с крышкой на заходную часть второго фланца, затем вдвинуть заходную часть второго фланца во внутреннее уширение первого фланца и после этого закрепить крышку на первом фланце. При этом для закрепления крышки устройства на первом фланце, а также для ее поворота требуется открытое пространство для подхода к винтам крепления крышки к первому фланцу по всему периметру крышки. По этой причине данное устройство практически не может быть использовано для стыков фланцев, в которых из-за конструктивных особенностей второго фланца затруднен или отсутствует подход к винтам крепления крышки устройства к первому фланцу. Например, для стыков воздухозаборника с входным устройством турбореактивного двигателя, в котором агрегаты управления двигателем расположены по периметру второго фланца. Кроме этого, для обеспечения собираемости и точности установки крышки устройства требуется совместная разделка отверстий в первом фланце и крышке, или применение взаимно отстыкованной оснастки, что усложняет процесс изготовления устройства.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая задача обеспечения заданной герметичности неподвижных и подвижных фланцевых радиальных соединений с ограниченным пространством между фланцами, упрощение процесса изготовления и сборки устройства.
Для решения данной технической задачи байонетное радиальное уплотнительное устройство с перепуском рабочей среды содержащее два фланца, установленное между фланцами уплотнительное металлическое кольцо, установленное на заходной части второго фланца с минимальным зазором, уплотнение стыка осуществляется по сплошной стенке кольца радиальной поверхностью заходной части второго фланца, при этом кольцо располагается в пазу, образованному торцевой поверхностью первого фланца и крышкой и имеет возможность поперечного перемещения в пазу.
Для перепуска рабочей среды в первом фланце имеются совмещенные радиальные отверстия и осевые отверстия, а в крышке имеются осевые отверстия, совмещенные с осевыми отверстиями в первом фланце, на первом фланце имеются винты с головкой, шейкой и резьбовой частью, а на крышке с пазом, прилегающей к первому фланцу, имеются фигурные отверстия под головку и шейку винтов, осевые отверстия для перепуска рабочей среды в крышке выполнены в виде пазов, уплотнительное металлическое кольцо имеет отогнутую часть, обращенную ко второму фланцу.
Отличительными признаками предлагаемого байонетного радиального уплотнительного устройства с перепуском рабочей среды являются следующие:
- на первом фланце имеются винты с головкой, шейкой и резьбовой частью, а на крышке с пазом, прилегающей к первому фланцу, имеются фигурные отверстия под головку и шейку винтов;
- осевые отверстия для перепуска рабочей среды в крышке выполнены в виде пазов;
- уплотнительное металлическое кольцо имеет отогнутую часть, обращенную ко второму фланцу
Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными решение может найти применение в качестве уплотнительного устройства обеспечения заданной герметичности неподвижных и подвижных фланцевых радиальных соединений с ограниченным пространством между фланцами, например, для стыков воздухозаборника с входным устройством турбореактивного двигателя, в котором агрегаты управления двигателем расположены по периметру второго фланца.
Полезная модель поясняется фиг. 1, 2, 3.
На фиг. 1 и фиг. 2 представлено байонетное торцевое уплотнительное устройство с перепуском рабочей среды в исходном состоянии. Устройство состоит из первого фланца 1 с внутренним уширением 2, второго фланца 3 с заходной частью 4, крышки 5 и уплотнительного металлического кольца 6 с отогнутой частью 7, винта 8 с шейкой 9 и резьбовой частью 10. Винты 8 ввернуты в первый фланец 1 с обеспечением необходимого минимального зазора S min. и законтрены контргайками. На крышке 5 имеются фигурные отверстия 11 под головку и шейку винта 8, отверстия 12 для перепуска рабочей среды, в виде пазов, и проушина 13.
На фиг. 3 представлено байонетное торцевое уплотнительное устройство с перепуском рабочей среды после затяжки байонетного соединения.
Сборка изображенного на фиг. 1, 2, 3 байонетного радиального уплотнительного устройства с перепуском рабочей среды происходит следующим образом: вначале крышка 5 с уплотнительным металлическим кольцом 6 устанавливается на заходную часть 4 второго фланца 3. Затем заходную часть 4 второго фланца 3 заводят во внутреннее уширение 2 первого фланца 1. Крышка 5 прижимается к торцевой поверхности первого фланца 1, при этом головки винтов 8 попадают в фигурные отверстия 11.
Затем осуществляется затяжка уплотнительного устройства путем проворота крышки 5 за счет приложения усилия к проушине 13. Шейки 9 винтов 8 заходят в узкую часть фигурного выреза 11 крышки 5. За счет того, что диаметр головок винтов 8 больше ширины узкой части фигурного выреза 11, обеспечивается фиксация крышки 5 к торцевой поверхности первого фланца 1. Для исключения обратного проворота крышки 5, последняя контрится через проушину 13 к первому фланцу 1 проволокой 14.
За счет того, что отверстия 12 для перепуска рабочей среды выполнены в виде пазов, обеспечивается их совпадение с совмещенными радиальными отверстиями и осевыми отверстиями первого фланца 1 после проворота крышки 5 при затяжке уплотнительного устройства.