RU2195593C1 - Sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines - Google Patents
Sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2195593C1 RU2195593C1 RU2001131653/06A RU2001131653A RU2195593C1 RU 2195593 C1 RU2195593 C1 RU 2195593C1 RU 2001131653/06 A RU2001131653/06 A RU 2001131653/06A RU 2001131653 A RU2001131653 A RU 2001131653A RU 2195593 C1 RU2195593 C1 RU 2195593C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure ring
- cylindrical
- cuff
- cuffs
- sealing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подвижных и неподвижных цилиндрических пар гидро- и пневмомашин, работающих при двустороннем восприятии преимущественно повышенного давления рабочих сред, которые могут характеризоваться как агрессивные и содержащие абразив, например в нефтепромысловом, химическом и т. п. оборудовании. The invention relates to a sealing technique and can be used to seal movable and stationary cylindrical pairs of hydraulic and pneumatic machines operating with bilateral perception of predominantly elevated working fluid pressure, which can be characterized as aggressive and containing an abrasive, for example, in the oilfield, chemical, etc. equipment.
Известен поршень гидроцилиндра, выполненный из упругого материала, по обе стороны от цилиндрического участка поршня имеются две тонкостенные, оппозитно расположенные уплотнительные губы, несущие функции манжет для поочередного восприятия двустороннего давления рабочей среды - см. статью Буренина В.В (со ссылкой на патентный источник) в журнале "Строительные и дорожные машины", 9, 1985 г., с. 9, рис. 3. A known hydraulic cylinder piston made of elastic material, on both sides of the cylindrical section of the piston there are two thin-walled, opposed lip lips that carry cuff functions for alternately perceiving the bilateral pressure of the working medium - see Burenin V.V. article (with reference to a patent source) in the journal "Construction and road machines", 9, 1985, p. 9, fig. 3.
Технический недостаток устройства - ограниченная область применения; гидроцилиндры небольшого диаметра, работающие при небольших давлениях в среде гидравлической жидкости (минерального масла). The technical disadvantage of the device is the limited scope; small-diameter hydraulic cylinders operating at low pressures in the medium of a hydraulic fluid (mineral oil).
Известно также устройство для цилиндрических пар гидропневмомашин, содержащее пакет манжет с имеющими уплотняющую и опорную поверхности пружинными язычками, с центральным выступом переменной толщины и соответствующую ему канавку на противоположном торце, а также нажимное кольцо, взаимодействующее с тыльной частью крайней манжеты, и опорное кольцо, имеющее паз, взаимодействующий с вершиной центрального выступа (кольцо показано на фиг. 1, 3, 4, но не обозначено и не упомянуто в тексте) - см. SU 1185002 А, МПК4 F 16 J 15/32, 1985. Уплотнительное устройство предназначено преимущественно для работы при повышенных рабочих давлениях и воздействии агрессивных и абразивных сред.A device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines is also known, comprising a pack of cuffs with spring tongues having a sealing and supporting surface, with a central protrusion of variable thickness and a corresponding groove at the opposite end thereof, as well as a pressure ring interacting with the back of the outer cuff, and a support ring having groove interacting with the apex of the central projection (ring shown in Figures 1, 3, 4, but not labeled and is not mentioned in the text.) -. see SU 1185002 a, the IPC 4 F 16
Технический недостаток данного устройства - неприспособленность для восприятия двусторонней нагрузки; при компоновке уплотнительного узла, с целью поочередного восприятия давления с двух сторон, габариты конструкции неприемлемо возрастают. The technical disadvantage of this device is the inability to perceive two-way load; when arranging the sealing assembly, in order to alternately receive pressure from two sides, the dimensions of the structure unacceptably increase.
Техническая задача - снижение габаритов при двустороннем восприятии повышенного давления, в том числе в агрессивных и абразивосодержащих средах, за счет особой компоновки устройства и размещения специального нажимного кольца в середине пакета манжет. The technical task is to reduce the dimensions of the bilateral perception of high pressure, including in aggressive and abrasive environments, due to the special layout of the device and the placement of a special pressure ring in the middle of the cuff package.
Согласно изобретению пакет манжет сформирован из двух частей таким образом, что центральные выступы каждой части направлены в противоположные стороны, между частями помещено нажимное кольцо, выполненное в виде двух оппозитно расположенных центральных выступов, сопряженных с клиновидными, расширяющимися по мере удаления от оси центральных выступов, опорами, внешние стороны которых образуют цилиндрические поверхности, контактирующие с цилиндрической парой, углы наклона сторон клиновидных опор меньше соответствующих углов опорных поверхностей язычков в свободном состоянии манжеты, при этом опорные кольца размещены по краям пакета манжет. Наряду с этим нажимное кольцо выполнено из эластичного материала, модуль упругости которого равен или больше соответствующего показателя манжет, на цилиндрических поверхностях этого кольца выполнены канавки; одно из опорных колец совмещено с элементами цилиндрической пары, опорное кольцо, не совмещенное с элементами цилиндрической пары, выполнено из антифрикционного материала повышенной твердости, например из бронзы; по крайней мере цилиндрические поверхности нажимного кольца обладают антифрикционными свойствами. According to the invention, the cuff package is formed of two parts in such a way that the central protrusions of each part are directed in opposite directions, a pressure ring is placed between the parts, made in the form of two opposite central protrusions, conjugated with wedge-shaped supports expanding with distance from the axis of the central protrusions whose outer sides form cylindrical surfaces in contact with the cylindrical pair, the angles of inclination of the sides of the wedge-shaped supports are smaller than the corresponding angles of the support surfaces of the reeds in the free state of the cuff, while the support rings are placed on the edges of the cuff package. Along with this, the pressure ring is made of an elastic material, the elastic modulus of which is equal to or greater than the corresponding cuff index, grooves are made on the cylindrical surfaces of this ring; one of the support rings is combined with the elements of the cylindrical pair, the support ring, not combined with the elements of the cylindrical pair, is made of antifriction material of increased hardness, for example, bronze; at least the cylindrical surfaces of the pressure ring have antifriction properties.
На чертеже, на фиг.1 изображено уплотнительное устройство для цилиндрических пар гидропневмомашин в разрезе; на фиг. 2 - сечение манжеты в свободном состоянии; на фиг. 3 - сечение нажимного кольца; на фиг. 4 - уплотнительное устройство в работе при подаче рабочей среды справа; на фиг. 5 - то же, при подаче среды слева. In the drawing, in Fig.1 shows a sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines in the context; in FIG. 2 - section of the cuff in a free state; in FIG. 3 - section of the pressure ring; in FIG. 4 - sealing device in operation when applying the working medium to the right; in FIG. 5 - the same when applying the medium to the left.
Уплотнительное устройство для цилиндрических пар гидропневмомашин включает пакет манжет, сформированных из двух частей 1 и 2 (фиг. 1) таким образом, что центральные выступы каждой части направлены в противоположные стороны. Каждая часть пакета содержит одну или несколько манжет 3, между частями помещено нажимное кольцо 4, по краям пакета размещены опорные кольца 5, имеющие кольцевой паз, взаимодействующий с вершиной центрального выступа. В разновидности уплотнительного устройства (фиг. 1) одно из опорных колец совмещено с элементами цилиндрической пары, для этого цилиндрический паз 6 выполнен непосредственно на одной из деталей пары. Количество манжет 3 в каждой части 1 и 2 пакета зависит от давления и характера рабочей среды. При давлении 40 МПа - 1-2 манжеты, 70 МПа - 3 манжеты в каждой части. Если давление, действующее на пакет слева и справа, различно, то и количество манжет в каждой части может быть неодинаково. В пределах одного уплотнительного устройства все манжеты 3 унифицированы между собой. The sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines includes a package of cuffs formed of two
Каждая манжета 3 имеет два пружинных язычка 7 (фиг. 2) с уплотняющей 8 и опорной 9 поверхностями, а также центральный выступ 10 переменной толщины. Уплотняющие и опорные поверхности пересекаются между собой под тупым углом α. Опорные поверхности 9 и соответствующие торцы 11 параллельны друг другу, при этом торцы и соответствующие уплотняющие поверхности 8 язычков образуют острый угол β. Каждый язычок имеет нерабочие поверхности 12, параллельные соответствующим уплотняющим поверхностям 8, т.е. толщина В язычков 7 постоянна. Длина нерабочих поверхностей 12 подобрана таким образом, что язычки 7 соединяются с центральным выступом 10 посредством "слабых" перемычек 13. На тыльной части манжеты предусмотрена канавка 14, конфигурация которой также влияет на толщину перемычек 13. Манжеты 3 (фиг. 1, 2) выполнены из эластичного материала, например из резиноткани. Each
Нажимное кольцо 4 (фиг. 1) выполнено в виде двух оппозитно расположенных центральных выступов 15 (фиг. 3), сопряженных с клиновидными, расширяющимися по мере удаления от оси I-I центральных выступов, опорами 16. Внешние стороны опор образуют цилиндрические поверхности 17, контактирующие с цилиндрической парой. Углы наклона сторон 18 и 19 клиновидных опор 16 меньше соответствующих углов опорных поверхностей 9 (фиг. 2) в свободном состоянии манжеты. На цилиндрических поверхностях 17 нажимного кольца (фиг. 3) выполнены канавки 20. Нажимное кольцо 4 (фиг. 1) выполнено из эластичного материала, модуль упругости которого равен и больше соответствующего показателя манжет 3. Это означает, что нажимное кольцо может быть выполнено из того же материала, что и манжеты, - резиноткани или из полимерного материала. Опорное кольцо 5 (фиг. 1), не совмещенное с элементами цилиндрической пары, выполнено из антифрикционного материала повышенной твердости, например из бронзы. По крайней мере цилиндрические поверхности 17 нажимного кольца (фиг. 3) обладают антифрикционными свойствами. Это может быть достигнуто с помощью известных способов диффузионной поверхностной модификации резиновых и полимерных деталей. Возможен вариант изготовления всего нажимного кольца 4 (фиг. 1) из антифрикционного полимерного материала. The pressure ring 4 (Fig. 1) is made in the form of two opposite central protrusions 15 (Fig. 3), conjugated with wedge-shaped, expanding with increasing distance from the axis II of the central protrusions, supports 16. The outer sides of the supports form a
Уплотнительное устройство для цилиндрических пар гидропневмомашин работает следующим образом. A sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines operates as follows.
Сборку устройства (фиг. 1) производят, как правило, с использованием консистентной смазки, которую закладывают, в частности, в канавки 20 (фиг. 3) нажимного кольца 4 (фиг. 1). В процессе сборки происходит некоторая деформация манжет 3 в сечении (фиг. 2). Вследствие этого пружинные язычки 7 разворачиваются относительно "слабых" перемычек 13 в направлении центральной оси I-I и гарантированно поджимаются к уплотняемой цилиндрической паре. Первоначальная деформация манжет заключается только в этом. При сборке центральные выступы 10 крайних манжет (фиг. 1) в обеих частях 1 и 2 пакета вступают во взаимодействие соответственно с пазом 6 на одной из деталей цилиндрической пары и с пазом на опорном кольце 5. Центральные выступы последующих манжет частей 1 и 2 вступают во взаимодействие с канавкой 14 (фиг. 2) крайних манжет. Центральные выступы 15 нажимного кольца 4 (фиг. 1) вступают во взаимодействие с канавками соседних манжет. Соответствующими гайками (показаны на фиг. 1, 4, 5), посредством опорного кольца 5 весь пакет, включая манжеты 3 и нажимное кольцо 4, сжимается, при этом образуется натяг (сжатие манжет и нажимного кольца) по оси I-I центральных выступов 10 и 15 (фиг. 2-5) от 0 до 2 мм. Нуль означает, что выбраны зазоры, но осевой деформации манжет и нажимного кольца нет. Сжатие пакета примерно на 1 мм производится при наличии в каждой части 1 и 2 пакета двух манжет, а сжатие до 2-х мм - при трех манжетах в каждой части. Возникающая при сжатии (натяге) осевая нагрузка воспринимается только центральными выступами 10 и 15, которые являются наиболее мощными элементами соответственно манжет и нажимного кольца, и не передается на пружинные язычки 7 вследствие "слабости" перемычек 13 между ними и центральным выступом 10. При отсутствии давления рабочей среды (фиг. 1) между наклонными сторонами 18 и 19 (фиг. 3) опор 16 нажимного кольца и опорными поверхностями 9 пружинных язычков 7 (фиг. 2) соседних манжет сохраняются клиновидные зазоры (фиг. 1). The assembly of the device (Fig. 1) is carried out, as a rule, using grease, which is laid, in particular, in the grooves 20 (Fig. 3) of the pressure ring 4 (Fig. 1). In the assembly process, there is some deformation of the
Уплотнительное устройство работает при поочередном приложении повышенного давления рабочей среды с одной и другой стороны. Например, при подаче давления ρ справа (фиг. 4) нагрузка воспринимается всем сечением крайней правой манжеты 3. Но основная часть осевой нагрузки передается от опорного кольца 5 через выступ 10 манжет правой части 2 пакета, выступы 15 нажимного кольца 4, выступы 10 левой части 1 пакета к другому опорному кольцу или, как показано на фиг. 4, на одну из деталей цилиндрической пары. Эта нагрузка не воспринимается пружинными язычками 7 манжет 3. Язычки манжет правой части 2 пакета, направленные в сторону давления ρ, несколько сжимаются и дополнительно разворачиваются вокруг "слабых" перемычек 13 и частью своих уплотняющих поверхностей 8 и кромками на пересечении этих поверхностей и торцев 11 герметизируют цилиндрическую пару. При этом язычки 7 крайней правой манжеты 3 своими поверхностями 9 опираются на торцы 11 следующей манжеты. Вследствие этого определенная часть нагрузки передается на язычки 7 второй манжеты правой части 2, которые совершают подобные эволюции и своими поверхностями 9 опираются на наклонные стороны 19 клиновидных опор 16 нажимного кольца 4 - при расчетном максимальном давлении клиновидные зазоры между поверхностями 9 и наклонными сторонами 19 выбираются полностью. The sealing device works when alternately applying increased pressure of the working medium from one side and the other. For example, when applying pressure ρ to the right (Fig. 4), the load is perceived by the entire cross section of the extreme
Одновременно с этим под действием давления и за счет определенной деформации уплотняющих поверхностей 8 несколько выгибаются неработающие поверхности 12 язычков 7, что способствует гарантированной герметизации цилиндрической пары. Пружинные язычки 7 манжет левой части 1 пакета давление не воспринимают, дополнительно не деформируются, между опорными поверхностями 9 крайней левой манжеты и торцами 11 следующей (второй слева) манжеты, а также между поверхностями 9 второй манжеты и наклонными сторонами 18 нажимного кольца 4 сохраняются зазоры. Вместе с тем язычки 7 манжет левой части 1 несут важную функцию скребковой манжеты. Под действием давления и осевой нагрузки уплотнительное устройство перемещается, при этом кромки на пересечении (под острым углом β) уплотняющих поверхностей 8 и торцев 11 манжеты левой части 1 очищают рабочие поверхности цилиндрической пары. Это особенно важно для устройств, работающих в абразивосодержащих рабочих средах. Движение уплотнительного устройства сопровождается незначительной силой трения, поскольку пружинные язычки 7 правой части 2 пакета воспринимают лишь часть нагрузки и при воздействии предварительного натяга и давления рабочей среды не раздавливаются, а в основном разворачиваются относительно перемычек 13, а язычки второй справа манжеты ложатся своими поверхностями 9 на опоры 16 нажимного кольца 4. При этом основные нагрузки, передаваемые мощными выступами 10 и 15, не провоцируют деформацию язычков. Снижению силы трения способствует и выполнение опорного кольца 5 из антифрикционного материала и антифрикционные свойства цилиндрических поверхностей 17 нажимного кольца 4, а также наличие смазки в канавках 20 на указанных поверхностях. При снижении силы трения и ограниченной деформации пружинных язычков достигается уменьшение износа манжет и энергозатрат. At the same time, under the influence of pressure and due to a certain deformation of the
При действии давления ρ с противоположной стороны (фиг. 5) происходит аналогичная работа уплотнительного устройства, но рабочими становятся манжеты 3 левой части 1 пакета, а также другие наклонные стороны 18 опор 16 нажимного кольца 4. В обоих случаях при действии давления как справа, так и слева (фиг. 4, 5) происходит самокомпенсация износа пружинных язычков 7 манжет и их высокая приспособляемость к внешней нагрузке. Это достигается за счет автоматического разворота язычков относительно "слабых" перемычек 13 и дозированной деформации уплотняющих поверхностей 8 язычков в зависимости от величины давления рабочей среды - внешней нагрузки. При наличии в каждой части 1 и 2 пакета двух манжет, как показано на фиг. 1, 4 и 5, и при расчетном максимальном давлении среды язычки 7 двух манжет 3 и соответствующие наклонные стороны 18 или 19 нажимного кольца 4 находятся во взаимодействии и работают совместно. Этим повышается герметизирующая способность устройства. Under the action of pressure ρ from the opposite side (Fig. 5), a similar operation of the sealing device occurs, but the
В итоге сохраняется высокая износостойкость уплотнительного устройства при его ограниченных габаритах и при двустороннем приложении повышенного давления, в том числе в агрессивных и абразивосодержащих рабочих средах. As a result, high wear resistance of the sealing device is maintained with its limited dimensions and with bilateral application of increased pressure, including in aggressive and abrasive-containing working environments.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001131653/06A RU2195593C1 (en) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | Sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001131653/06A RU2195593C1 (en) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | Sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2195593C1 true RU2195593C1 (en) | 2002-12-27 |
Family
ID=20254435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001131653/06A RU2195593C1 (en) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | Sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2195593C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198333U1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромРезерв" | Sealing device for pumping abrasive and chemical liquids |
RU198363U1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромРезерв" | Sealing device for pumping abrasive and chemical liquids |
RU198332U1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромРезерв" | Sealing device for pumping abrasive and chemical liquids |
CN113566034A (en) * | 2021-07-26 | 2021-10-29 | 浙江鑫源净化设备有限公司 | Pipe connecting flange structure of composite air pipe |
-
2001
- 2001-11-22 RU RU2001131653/06A patent/RU2195593C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198333U1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромРезерв" | Sealing device for pumping abrasive and chemical liquids |
RU198363U1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромРезерв" | Sealing device for pumping abrasive and chemical liquids |
RU198332U1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-07-02 | Общество с ограниченной ответственностью "ТехПромРезерв" | Sealing device for pumping abrasive and chemical liquids |
CN113566034A (en) * | 2021-07-26 | 2021-10-29 | 浙江鑫源净化设备有限公司 | Pipe connecting flange structure of composite air pipe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0730713B1 (en) | Sealing assembly | |
US2873132A (en) | Fluid pressure seal ring | |
CN101501375B (en) | Seal and seal arrangement | |
US20020163138A1 (en) | Rotary seal with improved dynamic interface | |
GB2258276A (en) | Seal ring | |
KR960031856A (en) | Sealing and sealing device | |
JP6770096B2 (en) | Rotating seal assembly with pressure actuating rotary seal, and rotary seal | |
US6517081B2 (en) | Machinery seal | |
US3790179A (en) | Packing | |
RU2195593C1 (en) | Sealing device for cylindrical pairs of hydropneumatic machines | |
TW201912981A (en) | Rotary seal arrangement and rotary seal for high-pressure applications | |
US6113108A (en) | Buffer seal | |
US6619664B1 (en) | Wear improvement to textured lip seal | |
CA2948211C (en) | Rotary joint for a high pressure fluid | |
US5820130A (en) | Mechanical seal for movable joints of machines | |
RU2194898C1 (en) | Sealing unit for cylindrical pairs of hydropneumatic machines | |
CN110425284B (en) | Sealing element | |
KR20170003399U (en) | Sealing apparatus | |
JP2008128377A (en) | Sealing device | |
JP3755656B2 (en) | Seal chain | |
JP3670815B2 (en) | Fluid pressure cylinder device | |
JPH0743672U (en) | Sealing device | |
JP4219237B2 (en) | Seal chain | |
US20170159823A1 (en) | Elastic contact seal | |
US20200263791A1 (en) | Self-contained low load narrow groove seal |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041123 |