МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПРОКЛАДКА К-ОБРАЗНОЙ ФОРМЫ

Область техники
Полезная модель относиться к области машиностроения и, в частности, к металлическим прокладкам К-образной формы, применяемым во фланцевых соединениях гидро-пневмо магистралей энергетических установок.
Предшествующий уровень техники
Упругие металлические прокладки К-образной формы для герметичности фланцевых соединений в последние три десятилетия получили широкое распространение и стали привычным явлением в промышленном применении.
Эти прокладки обладают упругими свойствами и сохраняют герметичность даже при некотором сдвиге фланца. Отличительной особенностью фланцевых соединений с профильными прокладками является их относительно небольшая масса, т.к. для обеспечения герметичности не требуется большой силы затяжки болтов фланцевых соединений.
Например, известна упругая металлическая прокладка К-образной формы, состоящая из двух симметрично расположенных рессор, соединенных периферийным кольцом с опорными выступами (см. патент Франции №1563153, МКИ F16L 15/08, 11.04.69).
Недостатком такой конструкции является то, что в ней не обеспечивается равенство контактных усилий на уплотнительных поверхностях обоих рессор, что не позволяет сохранять герметичность разъемного соединения и обеспечивать надежность его работы при многоцикловых испытаниях.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели - обеспечение равенства контактных усилий на уплотнительных поверхностях обоих рессор, повышение надежности работы разъемного соединения.
Эта задача решена за счет того, что в металлической прокладке К-образной формы, состоящей из двух симметрично расположенных рессор, соединенных периферийным кольцом с опорными выступами, причем на наружном диаметре опорного кольца выполнены осевые пазы, соединяющие полости над внешними поверхностями рессор.
Технический результат полезной модели - повышение надежности работы уплотнения при высоких давлениях.
Краткое описание чертежей
На фигуре представлен фрагмент сечения фланцевого разъемного соединения с металлической прокладкой К-образной формы.
Пример осуществления полезной модели
Конструкция предполагаемой прокладки рассмотрена на примере использования ее в разъемном фланцевом соединении.
Разъемное соединение включает в себя фланцы 1 и 2, контактирующие между собой по плоскостям 3 и 4, крепежные детали: шпильки 5, гайки 6, шайбы 7 и упругую прокладку 8, имеющую опорное кольцо 9 с наружной посадочной поверхностью 10, рессоры 13 и 14 с уплотнительными буртами 11 и 12 горообразной формы.
Фланец 2 имеет торцевую уплотнительную поверхность 15, а фланец 1 - торцевую уплотнительную поверхность 16 и цилиндрическую посадочную поверхность 17, образуя посадочное место 18. На наружной цилиндрической посадочной поверхности 10 опорного кольца 9 прокладки 8 выполнены четыре равнорасположенных по окружности осевых паза 19 треугольного сечения с радиусом в вершине (не показано).
Работа устройства
Прокладка 8 устанавливается в посадочное место 18. При этом в процессе сборки наружная поверхность 10 устанавливается относительно посадочной поверхности 17 фланца 1 по ходовой посадке с минимально необходимым для обеспечения монтажа радиальным зазором. При затяжке соединения обеспечивается упор фланцев 1 и 2 по плоскостям 3 и 4. Рессоры 13 и 14 уплотнения 8 обжимаются вдоль оси на величину 0,4…0,6 мм и своими буртами 11 и 12 контактируют с поверхностями фланцев 15 и 16, обеспечивая начальный уровень контактного давления, необходимый для обеспечения герметичности.
При достижении высокого (до 80…90 МПа) давления среды радиальный зазор между поверхностью 10 прокладки 8 и поверхностью 17 фланца 1 полностью выбирается за счет радиальной деформации прокладки 8 с обеспечением плотной посадки.
За счет выполнения пазов 19 на прокладке 8 давление над рессорами 13 и 14 остается одинаковым и сбрасывается через дренажный канал (не показан), предотвращая деформацию и повреждение прокладки 8.
Промышленная применимость
Данная полезная модель найдет применение в машиностроении и может быть использована в магистралях жидкостных ракетных двигателей.