Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к области машиностроении и может быть использовано в секционных гидроцилиндрах с гибким штоком для уплотнения поршня, проходящего по стыкам между отдельными секциями. Цель изобретения состоит в повышении герметичности и увеличении срока службы уплотнительного устройства. В уплотнительном устройстве поршня 1 секционного гидроцилиндра 2 сопряженные наружный 10 и внутренний 11 кольцевые элементы образуют уплотнительное кольцо 4, причем кольцевые элементы в поперечном сечении имеют клинообразную форму. Наружные поверхности кольцевых элементов образованы двумя пересекающимися конусными поверхностями 13, 14, образующими тупые углы. При этом вершина тупого угла внутреннего кольцевого элемента 11 расположена на середине уплотнительного кольца 4, а вершина тупого угла наружного кольцевого элемента 10 смещена относительно середины в сторону штоковой полости 8. Под действием перепада давления конфигурация уплотнительного кольца 4 становится симметричной. При движении через стык по наружной поверхности кольца проходит волна сжатия в виде «горбика», за счет которого исключается защемление уплотнения, чему способствует форма кольца.

Текст

Смотреть все

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(56) Патент СССР Мг 567416, кл. Е 16 .1 15/32, 1975.(54) УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОРШНЯ(57) Изобретение относится к области ма шиностроении и может быть использовано в СЕКЦИОННЫХ ГИДрОЦНЛИНДРЗХ С ГИОКИМ ШТОком для уплотнения поршня, проходящего по стыкам между отдельными секциями.Цель изобретения состоит в повышении герметичности и увеличении срока службы уплотнительного устройства. В уплотнительномустройстве поршня 1 секционного гидроцилиндра 2 сопряженные наружный 10 и внутренний 11 кольцевые элементы образуют уплотнительное кольцо 4, причем кольцевые элементы в поперечном сечении имеют клинообразную форму. Наружные поверхности кольцевых элементов образованы двумя пересекающимися конусными поверхностями 13, 14, образующими тупые углы. При этом вершина тупого угла внутреннего кольцевого элемента 11 расположена на середине уплотнительного кольца 4, а вершина тупого угла наружного кольцевого элемента 10 смещена относительно середины в сторону штоковой полости 8. Под действием перепада давления конфигурация уплотнительного кольца 4 становится симметричной. При движении через стык по наружной поверхности кольца проходит волна сжатия в виде горбика, за счет которого исключается зашемление уплотнения, чему способствует форма кольца. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в секционных гидроцилиндрах с гибким штоком для уплотнения поршня, проходящего по стыкам между отдельными секциями.Целью изобретения является повышение герметичности и увеличение срока слубжы уплотнительного устройства поршня за счет предотвращения разрушения уплотнений.На фиг. 1 показано уплотнительное устройство для поршня секционного гидроцилиндра с гибким штоком, продольный разрез на фиг. 2 - уплотнительные элементы,частичный разрез на фиг. 3 уплотнительное кольцо под воздействием перепада давления рабочей среды, разрез.Уплотнительное устройство для поршня 1 секционного гидроцилиндра 2 с гибким штоком 3 содержит по меньшей мере два комплекта уплотнительных 4 и защитных 5 колец, расположенных в расточках 6 поршня 1, контактирующих с уплотняемой внутренней поверхностью секций 7 гидроцилиндра 2. отделяя штоковую полость 8 от поршневой полости 9. Каждое уплотнительное кольцо 4 состоит из наружного 10 и внутреннего 11 эластичных кольцевых элементов клинообразной формы, сваренных между собой по линии 12. Наружный кольцевой элемент 10 выполнен из полиуретановой композиции с гордостью 8590 единиц по Шору и острием клина обращен в сторону штоковой полости 8. а внутренний кольцевой элемент 11 выполнен из полиуретановой композиции с твердостью 70 т 85 единиц по Шору и острием клина обращен в сторону поршневой по лости 9.Уплотнительная поверхность внутреннего кольцевого элемента 11 образована двумя конусными поверхностями 13 и 14, пересекающимися под углом одр, 16 б 174 в плоскости сечения, проходящей через середину длины Н уплотнительного кольца 4. а уплотнительная поверхность наружного кольцевого элемента 10 образована двумя конусными поверхностями 15 и 16, пересекающимнся под углом 1 150165 в плоскости поперечного сечения, смещенной относительно середины длины уплотнительного кольца 4 в сторону штоковой полости 8 на величину, равную Н/4 При этом углы наклона конусных поверхностей к оси уплотнительного кольца 4 составляют ом 1020, см 510 913 37. Плоскости торцовых поверхностей 17 и 18 наружного 10 и внутреннего 11 кольцевых элементов расположены под углом 90 к оси уплотнительного кольца. Длина Н уплотнительного кольца составляет 0,150,25 его наружного диаметра 131, (для наглядности уплотнительное кольцо 4 представлено в изометрии на фиг. 3). Защитные кольца 5 (фиг. 2) выполняются изкапролона или фторопласта и одна из наружных кромок каждого из них выполнена с округлением, радиус которого равен К О,51,О осевого размера К, выбираемого по условно требуемой прочности. Защитные кольца устанавливаются в расточке 6 портпня 1 так, что Округленные кромки располагаются снаружи уплотнительных колец 4. Кроме того, внутренние кромки в стыках 19 торцовых поверхностей секций 7 гидроцилиндра 2, соединенных между собой при помощи направляющих втулок 20 с резиновыми кольцами 21, полуколец 22 и бандажного стакана 23, также выполнены закругленными.Радиальные размеры уплотнительных колец 4 и расточки в поршне 1 выбираются из условия обеспечения начального поджатия уплотнительных колец по внутренней и наружной поверхностям с давлением 0,5 2.0 МПа. Уплотнительные кольца выполнены из полиуретановой полимерной композиции следующего состава, мас.чФорполимер 83,5 Жидкое стекло 14,0 Дисульфид молибдена 2,5 Внутренний кольцевой элемент Форполим ер 86Уплотнительное устройство для поршня секционного гидроцилиндра с гибким цггоком работает следующим образм.При подаче рабочей жидкости под давлением в штоковую полость 8 поршень 1 перемещается в направлении поршневой полости 9, втягивая за собой гибкий шток 3. Одновременно с этим давление рабочей жидкости передается к первому относительно штоковой полости уплотнительному кольцу 4. сжимает его в осевом направлении и прижимает к защитному кольцу 5. При этом уплотнительное кольцо 4 дополнительно упругоде формируется, увеличивая площадь контак та с внутренней поверхностью секции 7 я наружной поверхностью расточки 6 поршня 1. обеспечивая их герметизацию. Конфигурация наружной поверхности уплотнительного кольца под действием перепада давлений становится почти симметричной и зона контакта смещается к середине уплотнительного кольца 4.По, мере подхода уплотнений поршня к стыку 19 секций 7 первоначально происходит контактирование закругленной кромки защитного кольца 5 с загругленной кромкой торцовой поверхности секции 7 и принудительная центровка защитного кольца 5. а также всего поршня 1 относительно вновь проходимой секции 7 (так как состыкованные друг с другом секции 7 могут иметь некоторую несоосность, определяемую технологическими допусками при 113 г(товленпи 1. Затем через стык 19 начинает проходить уп 650лотнительное кольцо 4. Конструкция уплот нительного кольца 4 такова, что оно обладает переменной твердостью по своей длине,причем большая твердость и меньшая эластичность наблюдаются со стороны поршневой полости 9. При этом геометрические характеристики кольца подобраны так, что уплотнительное кольцо не выдавливается в зазор между скругленными кромками секции 7 в стыке 19. Далее наружный кольцевой элемент 10 начинает взаимодействовать с закругленной кромкой секция 7 и по нему про ходит некоторая волна сжатия в виде горбика на наружной поверхности, а так как уплотнительное кольцо характеризуется постоянно возрастающим радиальным разме ром по длине до вершины тупого угла вы,то горбик по мере продвижения увеличивается в размере. Так продолжается до середины уплотнительного кольца 4, после че го начинает проседать правый (по чертежу)край кольца в направлении клинового зазора между внутренним кольцевым элементом 11 расточки б на поршне 1, стабилизируя размеры горбика на данном уровне,не приводящем к защемлению материала уплотнительного кольца и его разрушению (в виде среза или взрыва). После прохождения закругления вершиной тупого угла он, гор бик постепенно уменьшается и плавно сходит на нет при сохранении целостности уплотнительного кольца. К моменту подходак стыку 19 второго защитного кольца 5, обращенного к закругленной секции 7 прямо угольной кромки, поршень 1 уже достаточно отцентрован относительно вновь проходи мой секции 7 и это защитное кольцо прохо дит стык 1 без затруднений, Во время прохождения уплотнительными кольцами 4 сты ков секций из-за наличия закруглений воз можно временное сокращение контактного пятна в стыке. Тогда герметичность поршня 1 относительно полостей 8 и 9 обеспечива ется за счет соседнего уплотнительного коль ца 4, расположенного вне стыка 19, т.е. при прохождении стыков 19 оба уплотнительныхкольца 4 попеременно дублируют друг друга.Таким образом осуществляется проход уп лотнений через стык 19 при втягивании гиб кого штока.При выдвигании гибкого штока штоковая 8 и поршневая 9 полости сообщаются между собой и с источником, давления. Таковы особенности выдвижения гибких штоков гидроцилиндров. В этом случае уплотнительные кольца 4 находятся под минимальным избыточным давлением 0,20,5 МПа штоковой полости относительно поршневойдавления направлен в ту же стороъп, но движение осуществляется в противоположную сторону. При этом уплотнительные кольца 4 практически находятся в ненагруженном состоянии и проходят через стыки 19 без защемления материалов, несмотря на несимметричную конфигурацию кольца. В случае принудительного выдвижения гибкого штока с помощью какого-либо другого тягового устройства и при наличи давления в штоковой полости 8, благодаря предложенным конфигурации и соотношению твердостей внутреннего и наружного кольцевых элементов возникающий на стыке 19 горбик на наружном кольцевом элементе 10 плавно сгоняется и не защемляется между скруглением секции и прямоугольной кромкой кольца 5.11. Уплотнительное устройство для поршня, содержащее наружный и внутренний кольцевые элементы, образующие уплотнительное кольцо, расположенное в расточке поршня и контактирующее с уплотняемой поверхностью гидроцилиндра, отделяя штоковую полость от поршневой, отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности и увеличения срока службы при преимущественном использовании в секционном гидроцилиндре с гибким штоком, кольцевые элементы выполнены за одно целое, наружный кольцевой элемент выполнен из материала большей твердости, чем внутренний кольцевои элемент, а кольцевые элементы соединены между собой по поверхности сопряжения, выполненной в виде конической усеченной поверхности, расширяющейся в сторону штоковой полости, при этом профиль сечения уплотнительного кольца выполнен асимметрично, причем поверхность, контактирующая с уплотняемой поверхностью гидроцилиндра, смещена относительно поверхности, контактирующей с поверхностью расточки в поршне, в сторону штоковой полости.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что конфигурация уплотнительного кольца образована попарно пересекающимися коническими усеченными поверхностями, об разующими между собой тупые углы,вершины которых контактируют соответственно с уплотняемой поверхностьюгидроцилиндра и поверхностью расточки в поршне, а также плоскостями их сечений,перпендикулярными оси кольца и конта 1 тирующими с упорными поверхностями в расточке поршня.фиг. 2 Верстка МП КРИЦ Шанин А.Н. , Шевченко А.В. , Семененко М.В. Ответственная за выпуск Фаизова 3.3.

МПК / Метки

МПК: F16J 9/00

Метки: уплотнительное, устройство, поршня

Код ссылки

<a href="https://kz.patents.su/4-650-uplotnitelnoe-ustrojjstvo-dlya-porshnya.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Уплотнительное устройство для поршня</a>

Похожие патенты