RU184594U1

RU184594U1 - Sealing device with a bypass of a working environment

Info

Publication number: RU184594U1
Application number: RU2018122784U
Authority: RU
Inventors: Денис Александрович Богомолов; Юрий Николаевич Левченко; Владимир Васильевич Обрезчиков; Валерий Анатольевич Щеглов
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2018-10-31

Abstract

Для уменьшения габаритов и массы, повышения надежности работы и обеспечения равномерного радиального зазора между уплотняемыми фланцами, уплотнительное устройство содержит первый фланец с внутренним уширением, второй фланец с заходной частью, прокладку в виде уплотнительного металлического пружинящего кольца, выполненного из пружинистого тонколистового металла, имеющего в поперечном сечении U-образный профиль кольца, который обращен вершиной к первому фланцу и перекрывает зазор по стыку фланцев, сплошной ненаклонной стенкой опирается на внутреннее уширение первого фланца, наклонной стенкой с вырезами опирается на заходную часть второго фланца, при этом на внутреннем уширении первого фланца имеются радиальные резьбовые отверстия, а на ненаклонной стенке уплотнительного кольца имеются радиальные гладкие отверстия для фиксации уплотнительного кольца на первом фланце, например, с помощью винтов.To reduce dimensions and weight, improve reliability and ensure uniform radial clearance between the sealing flanges, the sealing device contains a first flange with internal broadening, a second flange with a lead-in, a gasket in the form of a sealing metal spring ring made of spring sheet metal with a transverse U-shaped profile of the ring, which faces the first flange with its apex and overlaps the gap at the junction of the flanges, with a continuous non-inclined wall The internal broadening of the first flange is supported by an inclined wall with cutouts on the inlet of the second flange, while the internal broadening of the first flange has radial threaded holes, and on the non-inclined wall of the sealing ring there are smooth radial holes for fixing the sealing ring on the first flange, for example, using screws.

Данное техническое решение может найти применение в качестве уплотнительного устройства, при стыковке воздуховодов с различными агрегатами или между собой, при стыковке воздушно-реактивных двигателей летательных аппаратов с воздухозаборными устройствами.

This technical solution can find application as a sealing device, when docking ducts with various units or between each other, when docking aircraft-jet engines of aircraft with air intake devices.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к уплотнительным устройствам для неподвижных цилиндрических стыков и может быть использована в пневмосистемах для стыковки воздуховодов в различных областях техники, работающих как в нормальных условиях, так и в условиях высоких температур, стыковки воздухозаборных устройств и входных устройств воздушно-реактивных двигателей в авиационной технике.The proposed utility model relates to sealing devices for fixed cylindrical joints and can be used in pneumatic systems for connecting ducts in various fields of technology operating both under normal conditions and at high temperatures, connecting air intake devices and input devices of jet engines in aircraft technique.

Известно принятое за прототип уплотнительное металлическое кольцо и фланцевое уплотнительное устройство с перепуском рабочей среды (см. патент №2521526 от 30.01.2013 г.)It is known that a sealing metal ring and a flange sealing device with a bypass of the working medium adopted for the prototype are known (see patent No. 2521526 of January 30, 2013).

Уплотнительное металлическое кольцо, выполненное из пружинистого листового металла, и имеет в поперечном сечении U-образный профиль с одной ненаклонной наружу стенкой и с другой наклонной наружу стенкой, при этом наклонная стенка по всему кольцу имеет вырезы по поперечному сечению, образующие на кольце отогнутые лепесткиThe sealing metal ring is made of spring sheet metal and has a U-shaped cross section with one wall that is not inclined outward and with another wall that is inclined outward, while the inclined wall throughout the ring has cuts along the cross section to form bent petals on the ring

Фланцевое уплотнительное устройство содержит первый фланец с внутренним уширением, второй фланец с заходной частью и буртиком, прокладку в виде уплотнительного металлического пружинящего кольца, при этом U-образный профиль обращен вершиной наружу, ненаклонной стенкой перекрывает зазор по стыку фланцев, упираясь внешней средней ее частью в торец первого фланца и опираясь кромкой ненаклонной стенки на заходную часть второго фланца, кромки отогнутых лепестков профиля при этом упираются в буртик второго фланца, имеющего вырезы для прохода перепускаемой среды.The flange sealing device contains a first flange with an internal broadening, a second flange with a lead-in and a shoulder, a gasket in the form of a metal sealing spring ring, with the U-shaped profile facing outward with its top, the non-inclined wall overlaps the gap at the flange joint, abutting its outer middle part in the end face of the first flange and resting on the inlet part of the second flange with the edge of the non-inclined wall, the edges of the bent profile petals abut against the shoulder of the second flange having cutouts for passage recirculated environment.

Общими существенными признаками прототипа - фланцевого уплотнительного устройства, совпадающими с существенными признаками предлагаемого устройства, является то, что уплотнительное устройство содержит первый фланец с внутренним уширением, второй фланец с заходной частью и прокладку в виде уплотнительного металлического пружинящего кольца.Common essential features of the prototype flange sealing device, which coincides with the essential features of the proposed device, is that the sealing device contains a first flange with internal broadening, a second flange with a lead-in and a gasket in the form of a sealing metal spring ring.

Особенностью уплотнительного металлического пружинящего кольца - прототипа является то, что вершина U-образного профиля обращена наружу относительно уплотняемых фланцев, что увеличивает габариты фланцевого уплотнительного устройства.A feature of the sealing metal spring ring - the prototype is that the top of the U-shaped profile faces outward relative to the sealed flanges, which increases the dimensions of the flange sealing device.

Особенностью фланцевого уплотнительного устройства - прототипа является то, что для обеспечения работы устройства требуется наличие буртика с вырезами на втором фланце, для надежной работы устройства (исключения выпадания лепестков за буртик второго фланца при перекосах первого и второго фланцев друг относительно друга при стыковке фланцев и в процессе работы), кроме этого требуется, чтобы буртик на втором фланце имел большую высоту, что увеличивает габариты и массу фланцевого уплотнительного устройства. Также данное фланцевое уплотнительное устройство не обеспечивает равномерность радиального зазора между уплотняемыми фланцами.A feature of the flange sealing device - the prototype is that to ensure the operation of the device requires a collar with cuts on the second flange, for reliable operation of the device (elimination of the falling of the petals over the collar of the second flange when the first and second flanges are distorted relative to each other when connecting the flanges and during work), in addition, it is required that the bead on the second flange has a large height, which increases the dimensions and weight of the flange sealing device. Also, this flange sealing device does not provide uniform radial clearance between the sealing flanges.

Предлагаемой полезной моделью решается техническая задача уменьшения габаритов уплотнительного устройства, уменьшения массы, повышения надежности работы и обеспечения равномерного радиального зазора между уплотняемыми фланцаThe proposed utility model solves the technical problem of reducing the dimensions of the sealing device, reducing weight, increasing reliability and ensuring a uniform radial clearance between the sealing flanges

Для решения данной технической задачи уплотнительное устройство содержит первый фланец с внутренним уширением, второй фланец с заходной частью, прокладку в виде уплотнительного металлического пружинящего кольца, выполненного из пружинистого тонколистового металла, имеющего в поперечном сечении U-образный профиль, при этом одна ненаклонная стенка профиля по всему кольцу выполнена сплошной, а другая наклонная стенка профиля по всему кольцу имеет вырезы по поперечному сечению, образующие на кольце лепестки, вырезы заходят на вершину профиля, а в ненаклонной стенке имеются гладкие радиальные отверстия, при этом U-образный профиль кольца обращен вершиной к первому фланцу и перекрывает зазор по стыку фланцев, сплошной ненаклонной стенкой опирается на внутреннее уширение первого фланца, наклонной стенкой с вырезами опирается на заходную часть второго фланца, при этом на внутреннем уширении первого фланца имеются радиальные резьбовые отверстия.To solve this technical problem, the sealing device comprises a first flange with internal broadening, a second flange with a lead-in, a gasket in the form of a sealing metal spring ring made of a spring sheet metal with a U-shaped profile in cross section, with one non-inclined profile wall along the entire ring is made continuous, and the other inclined profile wall along the entire ring has cuts along the cross section, forming petals on the ring, the cuts go to the top about fillet, and in the non-inclined wall there are smooth radial holes, while the U-shaped profile of the ring faces the first flange and overlaps the gap at the flange joint, relies on a solid non-inclined wall to the inner broadening of the first flange, the inclined wall with cutouts rests on the inlet of the second flange while the internal broadening of the first flange has radial threaded holes.

Отличительным признаком предлагаемого уплотнительного устройства является то, что U-образный профиль кольца обращен вершиной к первому фланцу и перекрывает зазор по стыку фланцев, сплошной ненаклонной стенкой опирается на внутреннее уширение первого фланца, наклонной стенкой с вырезами опирается на заходную часть второго фланца, при этом на внутреннем уширении первого фланца имеются радиальные резьбовые отверстия, уплотнительное устройство и уплотнительное кольцо имеют элементы фиксации уплотнительного кольца, например первый фланец имеет на поверхности внутреннего уширения радиальные резьбовые отверстия, а на ненаклонной стенке уплотнительного кольца имеются радиальные гладкие отверстия для фиксации уплотнительного кольца на первом фланце, например, с помощью винтов.A distinctive feature of the proposed sealing device is that the U-shaped profile of the ring faces the first flange and overlaps the gap at the junction of the flanges, the solid non-inclined wall rests on the inner broadening of the first flange, the inclined wall with cutouts rests on the input part of the second flange, while There are radial threaded holes for internal broadening of the first flange, the sealing device and the sealing ring have locking elements for the sealing ring, for example, the first flange The core has radial threaded holes on the surface of the internal broadening, and on the non-inclined wall of the o-ring there are smooth radial holes for fixing the o-ring to the first flange, for example, using screws.

Благодаря наличию данных отличительных признаков в совокупности с известными достигается следующий результат - уменьшение габаритов уплотнительного устройства, уменьшение массы, повышение надежности работы и обеспечение равномерного радиального зазора между уплотняемыми фланцами.Due to the presence of these distinguishing features, in combination with the known ones, the following result is achieved - reducing the dimensions of the sealing device, reducing the weight, increasing the reliability and ensuring a uniform radial clearance between the sealing flanges.

Данное техническое решение может найти применение в качестве уплотнительного устройства, при стыковке воздуховодов с различными агрегатами или между собой, при стыковке воздушно-реактивных двигателей летательных аппаратов с воздухозаборными устройствами.This technical solution can find application as a sealing device, when docking ducts with various units or between each other, when docking aircraft-jet engines of aircraft with air intake devices.

Предлагаемое устройство поясняется фигурами. 1-4..The proposed device is illustrated by figures. 1-4 ..

На фиг. 1 изображено уплотнительное устройство с перепуском рабочей среды, состоящее из первого фланца 1 с внутренним уширением 2, второго фланца 3 с заходной частью 4, уплотнительное металлическое кольцо 5, радиальное резьбовое отверстие А на первом фланце 1, винт 6 фиксации уплотнительного металлического кольца 5.In FIG. 1 shows a sealing device with a bypass of the working medium, consisting of a first flange 1 with internal broadening 2, a second flange 3 with a lead 4, a sealing metal ring 5, a radial threaded hole A on the first flange 1, a screw 6 for fixing the sealing metal ring 5.

На виде Б на фиг. 2 показано уплотнительное металлическое кольцо 5 со стороны второго фланца 3.In view B in FIG. 2 shows a sealing metal ring 5 from the side of the second flange 3.

В сечениях В-В и Г-Г на фиг. 3 и 4 показан U-образный профиль уплотнительного металлического кольца: ненаклонная сплошная стенка 7 с отверстиями 8, вырезы 9, образующие лепестки 10.In sections BB and DG in FIG. Figures 3 and 4 show a U-shaped profile of a sealing metal ring: a non-inclined solid wall 7 with holes 8, cutouts 9 forming petals 10.

Уплотнительное устройство, изображенное на фиг. 1 работает следующим образом.The sealing device shown in FIG. 1 works as follows.

Уплотнительное металлическое кольцо 5 устанавливается на поверхность Г внутреннего уширения 2 первого фланца 1 с минимально возможным радиальным зазором и фиксируется с помощью винтов 6.The sealing metal ring 5 is mounted on the surface D of the internal broadening 2 of the first flange 1 with the smallest possible radial clearance and is fixed with screws 6.

Второй фланец 3 устанавливается своей заходной частью 4 во внутренние уширение 2 первого фланца 1, при этом происходит поджатие лепестков 10 кольца 5. Материал кольца - тонколистовая сталь и количество лепестков кольца подбираются из условия обеспечения уровня напряжений в кольце при сборке ниже уровня напряжений релаксации для сохранения упругих свойств кольца при работе уплотнительного устройства.The second flange 3 is installed with its inlet part 4 into the inner broadening 2 of the first flange 1, while the petals 10 of the ring 5 are pressed in. The material of the ring — sheet steel and the number of petals of the ring — are selected to ensure that the stress level in the ring during assembly is below the relaxation stress level to maintain elastic properties of the ring during operation of the sealing device.

Уплотнение стыка осуществляется перекрытием уплотнительным металлическим кольцом 5 зазора между поверхностью Г внутреннего уширения 2 первого фланца 1 и заходной частью 4 второго фланца 3. Перепуск рабочей среды в зону второго фланца, например, для подавления пульсаций давления в полости между фланцами и в потоке, или его охлаждения, осуществляется через вырезы 6, образующие лепестки 10.The joint is sealed by overlapping the sealing metal ring 5 of the gap between the surface D of the inner broadening 2 of the first flange 1 and the inlet part 4 of the second flange 3. Bypassing the working medium into the zone of the second flange, for example, to suppress pressure pulsations in the cavity between the flanges and in the stream, or cooling is carried out through cutouts 6 forming the petals 10.

Claims

1. A sealing device comprising a first flange with internal broadening, a second flange with a lead-in, a gasket in the form of a sealing metal spring ring, characterized in that the U-shaped profile of the ring faces the first flange and overlaps the gap at the flange joint with a solid non-inclined wall relies on the internal broadening of the first flange, the inclined wall with cutouts rests on the inlet of the second flange, while there are radial threaded holes on the internal broadening of the first flange.

2. The sealing device according to claim 1, characterized in that the sealing device and the sealing ring have locking elements for the sealing ring, for example, the first flange has radial threaded holes on the surface of the internal broadening, and smooth through radial holes for fixing are provided on the non-inclined wall of the sealing ring o-rings on the first flange, for example using screws.