RU2674838C1 - Безманжетное уплотнение штока или вала в гидравлических и пневматических приводах - Google Patents
Безманжетное уплотнение штока или вала в гидравлических и пневматических приводах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674838C1 RU2674838C1 RU2018107943A RU2018107943A RU2674838C1 RU 2674838 C1 RU2674838 C1 RU 2674838C1 RU 2018107943 A RU2018107943 A RU 2018107943A RU 2018107943 A RU2018107943 A RU 2018107943A RU 2674838 C1 RU2674838 C1 RU 2674838C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- rod
- spring
- seal
- axis
- Prior art date
Links
- 238000012856 packing Methods 0.000 title abstract 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000565 sealant Substances 0.000 abstract description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 abstract description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 abstract 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/26—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к безманжетному уплотнению штока или вала в гидравлических или пневматических приводах. Устройство содержит корпус 1, имеющий ступенчатую внутреннюю поверхность, одна из которых выполнена конической. Внутри корпуса 1 установлен уплотнитель 2 с прижимным кольцом 3. Уплотнитель 2 и прижимное кольцо 3 поджаты тарельчатыми пружинами 4. Тарельчатые пружины 4 в сжатом состоянии заперты стопорным кольцом 5. Соосно уплотнителю 2 установлена направляющая втулка 6 для обеспечения движения штока или вала 7 и предотвращения возникновения радиальных колебательных движений штока при работе. Уплотнитель 2 представляет собой преимущественно, металлическую, стальную, чугунную, бронзовую, латунную или пластиковую, графитовую замкнутую зигзагообразную браслетную пружину, охватывающую и упруго обжимающую шток или вал 7 своей внутренней цилиндрической поверхностью, зигзаги 8 которой расположены вдоль поверхности штока или вала 7 и беззазорно сопряжены с ней. Наружная поверхность пружины выполнена конусообразной по оси штока или вала 7, зигзаги 9 которой беззазорно сопряжены с внутренней конической поверхностью корпуса 1. Продольные по оси штока 7 плоские части 10 пружины размещены радиально к штоку 7, а продольные по оси вала плоские части 11 пружины размещены тангенциально к валу 7 навстречу к направлению вращения вала. Браслетная пружина выполнена из равнопрочного на изгиб профиля. Техническим результатом при использовании изобретения является расширение эксплуатационных свойств и одновременное повышение надежности уплотнения. 4 ил.
Description
Изобретение относится к уплотнительной технике может быть использовано в гидравлических и пневматических приводах поступательного а также вращательного движения при любых отрицательных и положительных температурах.
Из уровня техники известно уплотнение штока гидродемпфера, содержащее направляющую втулку, через которую пропущен шток, и уплотнительный элемент. Направляющая втулка выполнена из двух частей, между которыми установлена жесткая манжета из пластмассы. Между частями направляющей втулки установлено кольцо из термопластичного материала (патент РФ №2324854, МПК F16J 15/56, 20.05.2008).
Недостатком известного уплотнения является то, что применение его ограничено техническими свойствами материала, а именно допустимыми температурными пределами пластмассы, из которой изготовлена манжета, являющаяся главной деталью в уплотнении штока.
Известно уплотнение штока эластичными элементами, которые по мере их износа прижимаются к поверхности штока браслетными пружинами. Главной задачей браслетных пружин в данном уплотнении является отвод тепла от эластичных уплотняющих элементов (патент РФ №1603111, МПК F16J 15/16, 30.10.1990).
Недостатком данного уплотнения является то, что в нем не решается задача применения такого уплотнения штока при низких температурах, а при значительных низких температурах, например в насосах для перекачки жидкого азота, эластичность уплотнительных элементов пропадает.
Известно уплотнение штока компрессоров или насосов, содержащее расположенные в рабочей камере разрезные уплотнительные кольца, на наружной поверхности каждого из которых выполнена кольцевая проточка, и упругих элементов, размещенных в упомянутых кольцевых проточках. Разрезы в уплотнительных кольцах выполнены сквозными и по касательной к внутренней поверхности колец в ее диаметрально противоположных точках и в противоположных направлениях. Каждое разрезное кольцо состоит из двух полуколец сложной формы, при этом полукольца должны смещаться друг относительно друга, обжимая шток по мере износа полуколец, вплоть до истирания их большей части (патент РФ №2124664, МПК F16J 15/56, 10.01.1999).
Недостатком известного уплотнения является то, что при смещениях полуколец их заостренные концы будут выступать относительно скругленных концов. При этом суммарный размер полуколец по заостренным концам будет постоянно увеличиваться, чему будут препятствовать пружины, размещенные в проточках полуколец. В то же время при износе колец образуется диаметральный зазор, который в зонах обоих разрезов не смыкается при радиальном смещении полуколец, что не обеспечивает надежное уплотнение штока.
Из уровня техники известно уплотнение вала, содержащее разрезное многослойное эластичное кольцо и замкнутую браслетную пружину, расположенную в его кольцевой канавке, при этом эластичное кольцо установлено в коническом пазу крышки блока цилиндров и полуобоймы, закрепленной в этой крышке. Эластичное кольцо имеет П-образное поперечное сечение и слой нетканого текстильного материала в месте контакта с валом и установлено с натягом в коническом пазу (патент РФ №2132503, МПК F16J 15/32, 27.06.1999).
Недостатком известного уплотнения является то, что уплотнение вала не может быть использовано при избыточном давлении, т.к. разрезные кольца не герметичны.
Известно уплотнение вала, штока или плунжера гидравлических и пневматических машин, содержащее установленные с притертыми торцами друг к другу в обойме уплотнительные кольца, поджатые к уплотняемой поверхности. Обойма выполнена из металлического, металлокерамического или керамического материала. Уплотнительные кольца выполнены разрезными из материала, что и обойма, и поджаты к уплотняемым поверхностям вала с помощью втулки из упругого эластомерного материала, установленной между обоймой и наружной поверхностью уплотнительных колец. В узлах возвратно - поступательного движения типа шток, плунжер, аналогичная втулка из упругого эластомерного материала установлена между уплотняемой деталью-плунжером - и внутренней поверхностью уплотнительных разрезных колец для поджатая последних к обойме. Зазор между полукольцами одного уплотнительного кольца перекрыт развернуто под углом, установленным последующими полукольцами другого уплотнительного кольца (патент РФ №2321788, МПК F16J 15/26, 10.04.2008).
Недостатком данного известного уплотнения является то, что износ полуколец происходит равномерно по их внутреннему диаметру, а направление сжатия перпендикулярно линии разреза, и поскольку полукольца не обладают эластичностью, в сопряжении «кольцо-вал» появляется зазор, нарушающий герметичность.
Задачей настоящего изобретения является устранение перечисленных выше недостатков уплотнения штока или вала.
Техническим результатом при использовании заявленного изобретения является расширение эксплуатационных свойств и одновременное повышение надежности уплотнения.
Указанный технический результат достигается тем, что в безманжетном уплотнении штока или вала в гидравлических или пневматических приводах, содержащем корпус, внутри которого установлен уплотнитель с прижимным кольцом, поджатым тарельчатыми пружинами и стопорным кольцом, а также направляющую втулку для штока или вала, уплотнитель представляет собой замкнутую зигзагообразную браслетную пружину, охватывающую и упруго обжимающую шток или вал своей внутренней цилиндрической поверхностью, зигзаги которой расположены вдоль поверхности штока или вала и беззазорно сопряжены с ней, а наружная поверхность пружины выполнена конусообразной по оси штока или вала, зигзаги которой беззазорно сопряжены с внутренней конической поверхностью корпуса, причем продольные по оси штока плоские части пружины размещены радиально к штоку, а продольные по оси вала плоские части пружины размещены тангенциально к валу, навстречу к направлению вращения вала, при этом браслетная пружина выполнена из равнопрочного на изгиб профиля.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где:
- на фиг. 1 изображен продольный разрез А-А безманжетного уплотнения штока или вала, общий вид;
- на фиг. 2 изображен вид Б на фиг. 1;
- на фиг. 3 изображена браслетная пружина в 3D исполнении, работающая в уплотнении штока;
- на фиг. 4 изображена браслетная пружина в 3D исполнении, работающая в уплотнении вращающегося вала.
Безманжетное уплотнение штока или вала гидравлических или пневматических приводов (фиг. 1, 2) содержит корпус 1, имеющий ступенчатую внутреннюю поверхность, одна из которых выполнена конической. Внутри корпуса 1 установлен уплотнитель 2 с прижимным кольцом 3. Уплотнитель 2 и прижимное кольцо 3 поджаты тарельчатыми пружинами 4. Тарельчатые пружины 4 в сжатом состоянии заперты стопорным кольцом 5. Соосно уплотнителю 2 установлена направляющая втулка 6 для обеспечения движения штока или вала 7 и предотвращения возникновению радиальных колебательных движений штока 7 при работе.
Уплотнитель 2 представляет собой преимущественно металлическую замкнутую зигзагообразную браслетную пружину (фиг. 3, 4), выполненную, например, из стали, чугуна, бронзы, латуни, а также из пластика или углерода, охватывающую и упруго обжимающую шток или вал 7 своей внутренней цилиндрической поверхностью, зигзаги 8 которой расположены вдоль поверхности штока или вала 7 и беззазорно сопряжены с ней. Наружная поверхность пружины выполнена конусообразной по оси штока или вала 7, зигзаги 9 которой беззазорно сопряжены с внутренней конической поверхностью корпуса 1.
Продольные по оси штока 7 плоские части 10 пружины размещены радиально к штоку 7 (фиг. 3), а продольные по оси вала плоские части 11 пружины (фиг. 4) размещены тангенциально к валу 7 навстречу к направлению вращения вала. Браслетная пружина выполнена из равнопрочного на изгиб профиля. Момент сопротивления изгибу рассчитывается по формуле , где: h - высота плоской части пружины, b - толщина плоской части пружины и W является величиной постоянной в любом сечении профиля пружины.
Работа безманжетного уплотнения на вращающемся валу аналогична работе уплотнения на штоке.
Сборку безманжетного уплотнения штока или вала осуществляют в три этапа следующим образом.
В первом этапе производится подготовка исполнительного механизма поступательного действия со штоком, например гидроцилиндра, или вращательного действия с валом, например выходного вала редуктора.
В крышку исполнительного механизма устанавливают направляющую втулку 6, крепят шлицевой гайкой и фиксируют стопорной шайбой (на чертежах не показаны). Затем крышку с направляющей втулкой 6 крепят на исполнительном механизме.
На втором этапе производят сборку безманжетного уплотнения на технологической оправке - имитаторе (не показана) штока или вала 7. Сначала на оправку устанавливают уплотнитель 2, представляющий собой замкнутую зигзагообразную пружину. Зигзаги 8 внутренней поверхности пружины охватывают и упруго обжимают имитатор штока или вала 7, беззазорно сопрягаясь с ним, обеспечивая уплотнение сопряжения «шток или вал - уплотнитель».
Затем уплотнитель 2 с технологической оправкой устанавливают в корпус 1, одна из ступеней внутренней поверхности которого является конической. Зигзаги 9 наружной конической поверхности уплотнителя 2 сопрягаются с упомянутой выше внутренней поверхностью корпуса 1, обеспечивая беззазорное сопряжение «уплотнитель - корпус».
Далее к уплотнителю 2 поочередно примыкают прижимное кольцо 3 и тарельчатые пружины 4, которые в сжатом состоянии запирают стопорным кольцом 5.
На третьем этапе собранное на технологической оправке безманжетное уплотнение устанавливают на рабочий шток или вал 7. Для этого технологическую оправку плотно примыкают к рабочему штоку или валу 7 и перемещают безманжетное уплотнение в осевом направлении на рабочий шток или вал 7. Затем заворачивают до упора корпус 1 в крышку исполнительного механизма. При этом упругое обжатие штока или вала 7 уплотнителем 2 сохраняется и обеспечивается уплотнение сопряжения «шток или вал - уплотнитель».
По мере износа уплотнителя 2 уплотнение штока или вала 7 обеспечивается прижатием уплотнителя 2 к штоку или валу 7 внутренним напряжением браслетной пружины, а уплотнение по корпусу 1 достигается прижатием уплотнителя 2 к внутренней конической поверхности корпуса 1 прижимным кольцом 3 и тарельчатыми пружинами 4 со стопорным кольцом 5.
Заявленное безманжетное уплотнение штока или вала, помимо своей высокой надежности, позволяет без разборки устройства контролировать величину износа уплотнителя путем прямого измерения штангенциркулем величины заглубления уплотнителя в корпусе. Чем меньше заглубление, тем больше износ уплотнителя.
Claims (1)
- Безманжетное уплотнение штока или вала в гидравлических или пневматических приводах, содержащее корпус, внутри которого установлен уплотнитель с прижимным кольцом, поджатым тарельчатыми пружинами и стопорным кольцом, а также направляющую втулку для штока или вала, при этом уплотнитель представляет собой замкнутую зигзагообразную браслетную пружину, охватывающую и упруго обжимающую шток или вал своей внутренней цилиндрической поверхностью, зигзаги которой расположены вдоль поверхности штока или вала и беззазорно сопряжены с ней, а наружная поверхность пружины выполнена конусообразной по оси штока или вала, зигзаги которой беззазорно сопряжены с внутренней конической поверхностью корпуса, причем продольные по оси штока плоские части пружины размещены радиально к штоку, а продольные по оси вала плоские части пружины размещены тангенциально к валу, навстречу к направлению вращения вала, при этом браслетная пружина выполнена из равнопрочного на изгиб профиля.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018107943A RU2674838C1 (ru) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Безманжетное уплотнение штока или вала в гидравлических и пневматических приводах |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018107943A RU2674838C1 (ru) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Безманжетное уплотнение штока или вала в гидравлических и пневматических приводах |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2674838C1 true RU2674838C1 (ru) | 2018-12-13 |
Family
ID=64753115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018107943A RU2674838C1 (ru) | 2018-03-05 | 2018-03-05 | Безманжетное уплотнение штока или вала в гидравлических и пневматических приводах |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2674838C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU208631U1 (ru) * | 2021-09-21 | 2021-12-28 | Акционерное общество «ГЕОСВИП» | Гидроцилиндр возбудителя вибрации с биметаллическими втулками |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1603111A1 (ru) * | 1988-12-22 | 1990-10-30 | Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского | Уплотнение штока |
RU2037077C1 (ru) * | 1993-10-25 | 1995-06-09 | Борис Семенович Захаров | Механическое уплотнение |
RU2124664C1 (ru) * | 1996-09-26 | 1999-01-10 | Григорий Яковлевич Браун | Уплотнение штока |
US6457722B1 (en) * | 1997-06-02 | 2002-10-01 | Maschinenfabrik Sulzer-Burckhardt | Sealing element for dry running systems and the use of a sealing element of this kind |
RU2321788C2 (ru) * | 2006-01-12 | 2008-04-10 | Эдуард Ефимович Котляревский | Уплотнение для вала, штока или плунжера гидравлических и пневматических машин |
-
2018
- 2018-03-05 RU RU2018107943A patent/RU2674838C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1603111A1 (ru) * | 1988-12-22 | 1990-10-30 | Днепропетровский химико-технологический институт им.Ф.Э.Дзержинского | Уплотнение штока |
RU2037077C1 (ru) * | 1993-10-25 | 1995-06-09 | Борис Семенович Захаров | Механическое уплотнение |
RU2124664C1 (ru) * | 1996-09-26 | 1999-01-10 | Григорий Яковлевич Браун | Уплотнение штока |
US6457722B1 (en) * | 1997-06-02 | 2002-10-01 | Maschinenfabrik Sulzer-Burckhardt | Sealing element for dry running systems and the use of a sealing element of this kind |
RU2321788C2 (ru) * | 2006-01-12 | 2008-04-10 | Эдуард Ефимович Котляревский | Уплотнение для вала, штока или плунжера гидравлических и пневматических машин |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU208631U1 (ru) * | 2021-09-21 | 2021-12-28 | Акционерное общество «ГЕОСВИП» | Гидроцилиндр возбудителя вибрации с биметаллическими втулками |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8240672B2 (en) | Low breakout friction energized gasket | |
WO2012113350A1 (en) | Coiled felt seal(cfs) sealed piston of hydraulic cylinder | |
US3512787A (en) | Floating seal packing assembly | |
US3455565A (en) | Piston rings | |
US2295521A (en) | Piston head assembly | |
RU2674838C1 (ru) | Безманжетное уплотнение штока или вала в гидравлических и пневматических приводах | |
WO2017195558A1 (ja) | ダストシール | |
CN109072938B (zh) | 具有用于减少回流的***的离心泵 | |
JP5807095B2 (ja) | シールリング及びシール装置 | |
US3420536A (en) | Split ring packing with elastomeric support for rotative and reciprocable parts | |
EP3258144B1 (en) | Piston ring assembly | |
RU2529050C1 (ru) | Уплонительное устройство низких ступеней компрессора | |
RU2124664C1 (ru) | Уплотнение штока | |
US2563853A (en) | Piston packing ring | |
US3316940A (en) | Sliding seal assemblies | |
EP1688649B1 (en) | Improved seal | |
RU2550369C1 (ru) | Уплотнительный узел подвижного соединения | |
RU185016U1 (ru) | Торцевое уплотнение вала | |
CA2237787A1 (en) | Piston ring | |
RU2546380C1 (ru) | Уплотнительный узел штока силового цилиндра | |
RU227335U1 (ru) | Уплотнение штока клапана | |
KR20190126615A (ko) | 오일 씰 | |
US1807555A (en) | of phoenix | |
RU2621922C1 (ru) | Уплотнение штока | |
RU2321788C2 (ru) | Уплотнение для вала, штока или плунжера гидравлических и пневматических машин |