УПЛОТНЕНИЕ ПОДВИЖНЫХ И НЕПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Полезная модель относится к устройствам для уплотнения различных узлов и деталей подвижных и неподвижных соединений, в том числе находящихся под давлением газов или жидкостей, и может найти применение в газо- и гидроаппаратуре, трубопроводной арматуре, машинах и аппаратах, работающих под давлением.
Известны уплотнительные устройства, например, шевронные многорядные уплотнения для гидравлических устройств, в которых шток или плунжер уплотняется набором шевронных манжет через опорное и нажимное кольца и втулки (см. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя, т.3, изд.7, «Машиностроение», Москва, 1992, стр.227-282, рис.36).
Недостатком этих уплотнений является сложность конструкции и необходимость постоянного контроля за их работой, так как они не обладают способностью самоуплотнения от давления уплотняемой среды.
За прототип взято уплотнение вентилей, имеющих возвратно-поступательное движение и состоящих из крышки, шпинделя, набивки, нажимной втулки и накидной гайки (см. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя, т.3, изд.7, «Машиностроение», Москва, 1992, стр.316, рис.51). Недостатком этих устройств, как и предыдущих, также является сложность конструкции и необходимость постоянного контроля за их работой.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции уплотнения и повышение надежности его работы.
Этот результат достигается за счет того, что уплотнение состоит из уплотняющего элемента, уплотняемой пары и нажимных элементов. Новым является то, что уплотняющий элемент и контактирующие с ним поверхности нажимных элементов выполнены в форме овалов, большие оси которых наклонены в одну сторону по отношению к оси уплотняемой пары, при этом угол между большими осями овалов нажимных поверхностей и нажимных элементов и большой осью овала уплотняющего элемента в свободном состоянии выполнен не менее 10°.
На фиг.1 прилагаемых чертежей изображено уплотнение в сборе в рабочем положении;
на фиг.2 - уплотняющий элемент в свободном состоянии;
на фиг.3 - уплотнение в сборе перед затяжкой накидной гайки. Предлагаемое уплотнение состоит из корпуса 1, нажимной втулки 2, штока 3, накидной гайки 4 и уплотняющего элемента 5. Уплотняющий элемент 5 (фиг.2) в поперечном сечении имеет форму овала, большая ось 6 которого наклонена под углом а к оси вершиной 7 навстречу давлению «Р» уплотняющей среды, нажимная поверхность 8 корпуса 1 и нажимная поверхность 9 нажимной втулки 2 также выполнены в форме овалов, большие оси 10 которых наклонены в ту же сторону под углом к оси штока, превышающим угол а на 10° и более. Вместо выполненной заодно овальной поверхности в корпусе может быть установлена втулка с соответствующим профилем поверхности. Вместо накидной гайки могут быть другие варианты крепления, например, фланец, затягиваемый гайками, и пр..
Уплотнение работает следующим образом. В корпусе 1 (фиг.3) устанавливается свободно уплотняющий элемент 5 меньшим диаметром к овальной нажимной поверхности 8. Сверху устанавливается нажимная втулка 2, которая затягивается накидной гайкой 4. При этом овальные нажимные поверхности 8 и 9 сближаются, нажимают на овал уплотняющего элемента 5 и поворачивают его в сторону увеличения угла а большой оси 6 овала до тех пор, пока уплотняющий элемент не упрется своими поверхностями в шток 3 и корпус 1. После чего уплотнение станет герметичным. При износе уплотняющего элемента достаточно подтянуть накладную гайку 4 и за счет дальнейшего поворота овала уплотняющего элемента герметичность уплотнения восстановится. При демонтаже овал разворачивается в обратную сторону, облегчая разборку уплотнения. При работе уплотнения на уплотняющий элемент воздействует давление «Р» уплотняемой среды через зазор между штоком и корпусом, которое создает силу, направленную на дальнейший поворот овала уплотняющего элемента, увеличивая степень герметизации уплотнения, таким образом осуществляется самоуплотнение. При снятии давления эффект самоуплотнения автоматически исчезает, что облегчает холостое поступательное движение штока.
Использование предлагаемого уплотнения позволит повысить долговечность и надежность работы устройств, в которых используется уплотнение, снизить затраты на их изготовление и эксплуатацию. Уплотнение универсально и может быть использовано в самых разнообразных технических устройствах, где необходимо предотвратить утечку газов или жидкостей.