СПОСОБ АВТОУПЛОТНЕНИЯ
METHOD OF AUTO-SEALING

Изобретение относится к способам уплотнения.
Известно самоуплотняющееся устройство по патенту RU №2036363, опубликовано 27.05.1995 г., МПК F16J 15/02. Устройство содержит уплотняемые детали, образующие кольцевую полость, уплотняющий материал и нажимное кольцо. Уплотняющий материал набит в кольцевую полость с образованием уплотняющего кольца и замкнут нажимным кольцом с возможностью автоматического поджатия за счет давления среды внутри уплотняемой полости.
Устройство отличается высокой трудоемкостью сборки и замены уплотняющего материала. Оно плохо приспособлено для полевых условий и изделий больших размеров.
В качестве прототипа принят способ автоуплотнения по заявке №2010110964/06 (015362), опубликовано 20.08.10 г., МПК F16J 15/48. Между уплотняемыми деталями образуют кольцевую полость, в кольцевой полости размещают уплотняющее кольцо и нажимное кольцо с возможностью их автоматического поджатия за счет давления среды внутри уплотняемой полости. Нажимное кольцо выполняют с посадочной поверхностью под уплотняющее кольцо и упорной торцовой поверхностью для ограничения деформации уплотняющего кольца. Уплотняющее кольцо предварительно сажают на посадочную поверхность нажимного кольца и образуют сменную сборочную единицу - автоуплотнение.
Недостаток способа заключается в том, что кромки уплотняющих колец повреждаются от выдавливания в зазор между уплотняемыми деталями, что снижает надежность уплотнения.
Изобретение решает задачу предохранения кромок уплотняющих колец.
Технический результат от использования изобретения заключается в повышении надежности уплотнения.
Способ автоуплотнения заключается в следующем.
Между уплотняемыми деталями образуют кольцевую полость, в кольцевой полости размещают уплотняющее кольцо и нажимное кольцо с возможностью их автоматического поджатия за счет давления среды внутри уплотняемой полости. Из уплотняющего кольца и нажимного кольца предварительно образуют сменную сборочную единицу - автоуплотнение. Уплотняющее кольцо заключают, по меньшей мере, в один кольцевой корсет фасонного сечения из материала более плотного, чем материал уплотняющего кольца. Для достижения результата кольцевой корсет выполняют с торцовой и конической стенками и/или с торцовой, наружной цилиндрической и внутренней цилиндрической стенками.
Способ реализуется с в нескольких исполнениях.
Способ автоуплотнения отличается тем, что кольцевой корсет и уплотняющее кольцо соединяют посредством клея. Клей повышает надежность соединения.
Способ автоуплотнения отличается тем, что кольцевой корсет и уплотняющее кольцо соединяют посредством формования уплотняющего кольца на внутренних поверхностях кольцевого корсета, что повышает надежность соединения.
Способ автоуплотнения отличается тем, что кольцевой корсет выполняют с разрезом. Разрез позволяет увеличить деформации кольцевого корсета и облегчает сборку уплотнения.
Способ автоуплотнения позволяет выполнить уплотнение с высоким качеством и повысить его надежность.
На фиг.1, 2, 3 представлен пример реализации способа. На последующих фигурах показаны разрезы уплотняющих колец в кольцевых корсетах различной формы. На фиг.4 показан разрез уплотняющего кольца, в котором кольцевой корсет выполняют с торцовой и конической стенками. На фиг.5 показан разрез уплотняющего кольца, в котором кольцевой корсет выполняют с торцовой, наружной цилиндрической и внутренней цилиндрической стенками. На фиг.6 показан разрез уплотняющего кольца с двумя разными кольцевыми корсетами. На фиг.7 показан разрез уплотняющего кольца с кольцевыми корсетами, в которых стенки сопряжены галтелями. На фиг.8 показано уплотняющее кольцо, в котором корсет выполнен с разрезом.
Пример реализации способа автоуплотнения, см. фиг.1, 2, 3.
На фиг.1 показано уплотняемое соединение деталей 1 и 2 в состоянии предварительной сборки. Детали 1 и 2 разведены. Уплотняющее кольцо 3 заключено в кольцевые корсеты 4. Уплотняющее кольцо 3, кольцевые корсеты 4 и нажимное кольцо 5 образуют сменную сборочную единицу - автоуплотнение и установлены в кольцевой полости. Полукольца 6 разомкнуты.
Уплотняемые детали 1, 2 стягивают и сжимают уплотняющее кольцо 3, чем обеспечивают уплотнение при малых и нарастающих давлениях. Уплотняемые детали замыкают полукольцами 6.
На фиг.2 показано уплотняемое соединение в собранном состоянии. Детали 1, 2 стянуты и замкнуты полукольцами 6. Уплотняющее кольцо 3 сжато. Давление уплотняемой среды отсутствует.
При повышении давления уплотняемой среды нажимное кольцо 5 смещается, сжимает уплотняющее кольцо 3, чем обеспечивает самоуплотнение соединения. Кольцевые корсеты 4 предохраняют кромки уплотняющих колец от выдавливания в зазор между уплотняемыми деталями.
На фиг.3 показано соединение в рабочем состоянии.
Детали 1, 2 стянуты и замкнуты полукольцами 6. Уплотняющее кольцо 3 поджато нажимным кольцом 5 за счет давления среды внутри уплотняемой полости. Кольцевые корсеты 4 предохраняют кромки уплотняющего кольца от выдавливания в зазор между уплотняемыми деталями.
Примеры реализации способа с различными исполнениями кольцевых корсетов и их соединений с уплотняющим кольцом
Кольцевой корсет 4 выполняют с торцовой и конической стенками, см. фиг.4.
Кольцевой корсет 4 выполняют с торцовой, наружной цилиндрической и внутренней цилиндрической стенками, см. фиг.5.
Кольцевой корсет 4 и уплотняющее кольцо 3 соединяют посредством формования уплотняющего кольца на внутренних поверхностях кольцевого корсета, см. фиг.6, 7.
В кольцевом корсете 4 стенки сопряжены галтелями, см. фиг.7.
Кольцевой корсет 4 выполняют с разрезом, см. фиг.8.
Кольцевой корсет 4 и уплотняющее кольцо 3 соединяют посредством клея.
Промышленная применимость предлагаемого изобретения подтверждена испытаниями опытного образца. Способ автоуплотнения прошел стендовые и полевые испытания на изделиях с размерами до 1, 5 м по уплотняемым поверхностям.
Предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность уплотнений резервуаров и трубопроводов высокого давления.