Комбіноване ущільнення штока

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (19) .SLU 1 5 M 6 J 9/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 lf (61)1413336 * (21)4633821/25-29 (22)06 01.89 (46)30.10 90 Бюл №40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт промышленных гидроприводов и гидроавтоматики (72) Р.Я. Каневский, Ю Д Музыкин, В М. Рябошапка, М А Мартынов, Г А. Потетенко, Г Р Хачатрян и С.Б Гершман (53)62.762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1413326,кл F 16J 9/00 1987. (54) КОМБИНИРОВАННОЕ УПЛОТНЕНИЕ ШТОКА (57) Изобретение может быть использовано для герметизации штоков гидравлических цилиндров и других сопряжений, совершающих возвратно поступательное перемещение. Цель изобретения - обеспечение герметичности уплотнения во всем диапазо не герметизируемых давлений за счет действия постоянной элементарной гидравлической силы в начальный момент обратного хода штока. Уплотнение содержит пластмассовое кольцо 1 и резиновое кольцо 2, установленное в посадочном гнезде 3. Пластмассовое кольцо 1 контактирует с уплотняемой поверхностью 4 штока 5 конической уплотняющей поверхностью 6, на которой со стороны низкого давления выполнена цилиндрическая расточка 7 в виде ступеньки Рейлея, наружный диаметр которой соответствует диаметру линии пересечения конической уплотняющей поверхности и торца 8 уплотнения со стороны низкого давления, длина расточки составляет 0,2-0,3 длины конической уплотняющей поверхности 6. На торцовой поверхности 9 пластмассового кольца 1 выполнена расточка 10, пересечение которой с поверхностью 6 образует уплотнительную кромку 11, а на его наружной поверхности 12 - кольцевая канавка 13 треугольного профиля. 2 ил. со С О W о (О Фиг 1 1603107 Изобретение относится к уплотнительПроцесс герметизации жидкости происной технике и может быть использовано ходит (фиг. 2) за счет контактного давления для герметизации штоков гидравлических. на уплотняемой поверхности 4 штока 5, социлиндров и других сопряжений, совершаздаваемого пластмассовым кольцом 1, реющих возвратно-поступательные переме- 5 зиновым кольцом 2 (на фиг. 2 условно не щения. показано) и герметизируемым давлением. Резиновое кольцо 2 обеспечивает предваЦелью изобретения является обеспечерительное поджатие пластмассового кольца ние герметичности уплотнения во всем диа1 к уплотнительной поверхности 4 штока 5 пазоне герметизируемых давления за счет действия постоянной элементарной гидро- 10 при работе на низких давлениях. динамической силы в начальный момент обПри прямом ходе штока (из полости выратного хода штока. сокого давления) максимум контактного давления смещен к уплотнительной кромке На фиг. 1 показано комбинированное -11. Большой градиент давления на уплотниуплотнение в посадочном гнезде без на15 тельной кромке 11 препятствует образовагрузки; на фиг. 2 - то же, под нагрузкой. нию под ней масляного клина, уменьшая Комбинированное уплотнение штока при этом толщину масляной пленки, выно(фиг. 1) состоит из пластмассового кольца 1 симой штоком. Угол между конической упи резинового кольца 2, установленного в лотняющей поверхностью 6 пластмассового посадочное гнездо 3. Пластмассовое кольцо 1 контактирует с 20 кольца 1 и уплотняемой поверхностью 4 штока 5 изменяется в зависимости от велиуплотняемой поверхностью 4 штока 5 коничины давления герметизируемой жидкости, ческой уплотняющей поверхностью 6, на коуменьшаясь с ростом давления и, как покаторой со стороны низкого давления зано на фиг. 2, может стать равным нулю, выполнена цилиндрическая расточка 7 в ви25 при этом имеет место полный контакт межде ступеньки Рейлея, наружный диаметр коду конической уплотняющей поверхностью торой соответствует диаметру линии 6 и уплотняемой поверхностью 4. пересечения конической уплотняющей поверхности и торца уплотнения 8 со стороны В момент реверса (обратного хода) под низкого давления, а глубина расточки соступенькой Рейлея 7 за счет наличия мэсляставляет 0,2-0,3 длины конической уплотня- 30 ного клина всегда возникает элементарная ющей поверхности 6. гидродинамическая сила Fi, действующая в радиальном направлении, которая создает Наружный диаметр ступеньки Рейлея относительно уплотнительной кромки 11 выбран таким образом, чтобы при любых элементарный изгибающий момент Mi=F|" l|. соотношениях линейных размеров сопрягаНесмотря на то, что в процессе эксплуемых поверхностей (шток-коническая уп- 35 лотняющая поверхность) обеспечивался атации уплотнения происходит износ кониоптимальный зазор в процессе работы упческой уплотняющей поверхности 6, лотнения, необходимый для создания элеэлементарная гидродинамическая сила, ментарной гидродинамической силы, В возникающая на ступеньке Рейлея 7, оста-' связи с этим пластмассовое кольцо при его 40 ется практически постоянной, так как лиустановке на шток находится в сложно нанейные размеры последней не изменяются. пряженном деформированном состоянии, Таким образом обеспечивается заданная длинаступеньки Рейлея выбранатвкой.чтогерметичность уплотнения во всем диапазобы отсутствовала ее деформация. На торцоне герметизируемых давлений. вой поверхности 9 пластмассового кольца 1 45 выполнена расточка 10, пересечение котоВыполнение на внутренней конической рой с поверхностью 6 образует уплотниуплотняющей поверхности уплотнения со тельную кромку 11. На наружной стороны низкого давления цилиндрической поверхности 12 пластмассового кольца 1 расточки в виде ступеньки Рейлея позволявыполнена кольцевая канавка 13 треуголь- 50 ет обеспечить в начальный момент обратноного профиля. Канавка 13 выполнена таким го хода штока действие постоянной образом, что жесткость пластмассового элементарной гидродинамической силы. кольца в поперечном сечении', проходящем Действие указанной силы обеспечивает зачерез уплотнительную кромку 11 и кольцеданную герметичность уплотнения во всем вую канавку, была меньше жесткости этого 55 диапазоне герметизируемого давления. В кольца в другом поперечном сечении, прорезультате повышается надежность обору• ходящем через коническую уплотняющую дования в процессе эксплуатации, снижаповерхность 6. ются утечки рабочей жидкости и потери от простоя оборудования, связанные с замеУплотнение работает следующим обраной потерявших герметичность уплотнений. зом. 1603107 Формула изобретения Комбинированное уплотнение штока по авт. св. № 1413336, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения герметичности уплотнения во всем диапазоне герметизируемых давлений за счет действия постоянной элементарной гидравлической силы в начальный момент обратного хода штока, на его внутренней конической уплотняющей поверхности со стороны низкого давления выполнена цилиндрическая расточка в виде ступеньки Рейлея, наружный диаметр которой соответствует диаметру линии пересечения конической уплотняющей поверхности с торцом уплотнения со стороны низкого давления. Фиг.I Редактор И. Горват Составитель Ю. Кибиткин Техред М.Моргентзл Корректор Н. Король Заказ 3372 Тираж 557 Подписное ВНИИПІ/1 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101