SU1352131A1 - Piston seal - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области .машиностроени  дл  преимундественного использовани  в гидравлических систе.мах нрн- вода рабочего оборудовани  строительных и дорожных машин и позвол ет повысить надежность уплотнений. В цилиндре I расположен П1ток 2, на котором с возможностью осевого неремеш.ени  установлен уплотненный кольцо.м 14 поршень 3, распо3 / I2l6f7jf ложенныи .между жестко закрепленными па nJTOKe 2 разжи.мными втулками 7 и 12 .и взаимодействующий с ними посредством пружин 8 и 13. В гнездах 5 и 10 пори1п  3 расположены уплотн юндие манжеты 6 и 11, закрепленные с помопхью поверхностей проточек 17 на концах разжи.м- ных втулок 7 и 12. Внутренние поверхности 15 уплотпительпых гнезд 5 и 10 выполпепы коническими, а в поршне 3 выполнены каналы 18, сообпдаюшие уплотн емые полости 4 и 9 с гнездами 5 и 10 со стороны опорных поверхностей 19 соответствующих .манжет. Во врем  движени  поршн  3 рабочие кромки уплотн ющей манжеты 11 преп тствуют образованию гидродинамического давлени  в зазоре между nopuJHCM и цилиндром 1 и попаданию в него абразивных загр знений. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. (/ W JJ 00 ел ьо соThe invention relates to the field of mechanical engineering for the predominant use in hydraulic systems of the UIR-water working equipment of construction and road machines and improves the reliability of seals. In cylinder I is located P1tok 2, on which a sealed ring is mounted axially unmixed. 14 piston 3, located 3 / I2l6f7jf false between the rigidly fixed nJTOKe 2 pressure bushings 7 and 12. And cooperating with them by means of springs 8 and 13. In the slots 5 and 10 of pori1p 3 there are located a sealing lip of the cuff 6 and 11, fixed with the help of the surfaces of the grooves 17 at the ends of the crimping sleeves 7 and 12. The inner surfaces 15 of the seal sockets 5 and 10 are conical, and in the piston 3 channels 18 are completed; bridges 4 and 9 with sockets 5 and 10 on the side of the supporting surfaces 19 of the corresponding. During the movement of the piston 3, the working edges of the sealing cuff 11 prevent the formation of hydrodynamic pressure in the gap between the nopuJHCM and the cylinder 1 and the ingress of abrasive contaminants into it. 2 hp f-ly, 1 ill. (/ W jj 00 el co

Description

1one

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в гидравлических системах нривода рабочего оборудовани  строительных и дорожных машин. Цель изобретени  новышение надежности уплотнени  нор1нн  за счет предохранени  опорной новерхности норшн  и ун- лотн юшей манжеты от загр знений, а также уменьшени  утечек и раст гивающих напр жений на ее рабочих кромках. На чертеже изображено уплотнение поршн , продольный разрез.The invention relates to mechanical engineering and can be used in hydraulic systems of the drive of working equipment of building and road machines. The aim of the invention is to increase the reliability of the compaction of nor1nn by protecting the bearing surface of the norsing and wearing neck of the cuff from contamination, as well as reducing leakage and tensile stresses at its working edges. The drawing shows the piston seal, a longitudinal section.

Установленное в цилиндре 1 и закрепленное на штоке 2 уплотнение норшн  3 содержит со стороны поршневой нолости 4 унлотнительный узел включаюш,ий расположенную в гнезде 5 у11лот}1 юпдую манжету 6 и разжимную втулку 7, установленную с возможностью осевого перемещени  вместе со щтоком 2 и взаимодействующую с манжетой 6, а посредством пружины 8 взаимодействующую с поршнем 3. Со стороны штоковой полости 9 сим.метрично поршню 3 установлен аналогичный дополнительный унлотнительный узел, содержащий установленную Fi гнезде 10 уплотн ющую 11, разжимную втулку 12 и пружину 13. Разжимные втулки 7 и 12 жестко закренлены на щтоке 2, а между ними с возможностью осевого перемещени  по штоку 2 установлен норщень 3, унлотненный в месте соединени  со штоком 2 резиновым кольцом 14. Внутренний новерхности (дно) 15 гнезд 5 и 10 выполнены коническими и расположены .меньшими основани ми конусов к разжимным втулкам 7 и 12, на концах 16 которых выполнены специальные фасонные нроточки 17, поверхности которых вход т в зацепление с рабочими кромками манжет, имеющих ответную специальным фасонным проточкам 17 конфигурацию рабочих кромок. В нор1нне 3 выполнены каналы 18, сообщающие поршневую 4 и щтоковую 9 нолости с полост ми между гнездами 5 и 10 со стороны опорных иоверхностей 19 соответствующих манжет.Mounted on the piston 2 and fixed on the rod 2, the seal 3 contains, on the side of the piston section, a sealing unit including, located in the socket 51111lot}, 1 cuff 6 and an expansion sleeve 7, which is axially displaced with the shaft 2 and interacting with a cuff 6, and by means of a spring 8 cooperating with the piston 3. On the side of the rod cavity 9, symmetrically, the piston 3 is equipped with a similar additional sealing assembly, which contains the sleeve 12 and the spring 13. The crimping sleeves 7 and 12 are rigidly fixed on the rod 2, and between them the axle 3 is mounted with the possibility of axial movement along the rod 2, fitted at the junction with the rod 2 by the rubber ring 14. Internal surfaces (bottom) 15 sockets 5 and 10 are made conical and are arranged with smaller bases of cones to expanding sleeves 7 and 12, at the ends 16 of which special shaped nanotoch 17 are made, the surfaces of which engage with the working edges of the cuffs having 17 contours corresponding to special shaped grooves ju working edges. In norm 3, channels 18 are made, which connect the piston 4 and brush 9 legs with cavities between the slots 5 and 10 on the side of the bearing surfaces and 19 corresponding cuffs.

Уплотнение поршн  работает следующим образом.The piston seal works as follows.

При отсутствии или равенстве давлени  рабочей жидкости в поршневой 4 и штоковой 9 уплотн емых полост х, поршень посредством пружин 8 и 13 устанавливаетс  нодвижно в среднее положение между разжимными втулками 7 и 12. При этом опорные поверхности 19 уплотн ющих манжет 6 и 11 не прижаты к нор1пню 3, а их рабочие кромки расположены на конических поверхност х 15 гнезд 5 и iO. При это.м нат г, а следовательно, и напр жени  в материале манжет значительно ниже, чем при установке в обычном гнезде. Опорные новерхности 19 омываютс  рабочей жидкостью и охлаждаютс . При равенстве давлений в уплотн емыхIn the absence or equality of pressure of the working fluid in the piston 4 and rod 9 sealable cavities, the piston is installed nodvizhno in the middle position between the expansion sleeves 7 and 12 by means of springs 8 and 13. At the same time, the support surfaces 19 of the sealing cuffs 6 and 11 Well 3, and their working edges are located on the conical surfaces 15 of the sockets 5 and iO. With this, tension and, consequently, the tension in the material of the cuffs are much lower than when installed in a conventional socket. Support surfaces 19 are washed with a working fluid and cooled. With equal pressures in compacted

полост х 4 и 9 неретечки рабочей жидкости из полости в полость отсутствуют. При наличии или большей величине давлени  рабочей жидкости в поршневой нолостн 4 но сравнению со штоковой полостью 9, поршень 3 под действием перепада давлени  перемещаетс  влево (но чертежу), сжимает пружину 13, упираетс  в разжимную втулку 12 и, преодолева  полезное усилие, приложенное к што ку 2, перемещаетс  вместе со щтоком 2 влево (по чертежу). При этом уплотн юща  манжета И, наход сь в зацеплении с новерхностью фасонных проточек 17 с разжимной втулкой 12, вытесн ет рабочуюcavity 4 and 9 of the non-leakage of the working fluid from the cavity into the cavity are absent. When there is or greater pressure of the working fluid in the piston nolostn 4 but compared with the rod cavity 9, the piston 3 under the action of pressure differential moves to the left (but drawing), compresses the spring 13, abuts against the expanding sleeve 12 and, overcoming the useful force applied to the rod 2, moves with the brush 2 to the left (according to the drawing). At the same time, the sealing cuff And, being in engagement with the new surface of the shaped grooves 17 with the expanding sleeve 12, displaces the working

г жидкость из гнезда 10 через канал 18 и прижимаетс  своей опорной поверхностью 19 к поршню 3. При этом происходит диаметральный нат г манжеты 11 по внутренней поверхности 15 гнезда 10 и плотный нрижим рабочих кромок манжеты 11g the fluid from the socket 10 through the channel 18 and presses its support surface 19 to the piston 3. This causes diametral tension of the cuff 11 on the inner surface 15 of the socket 10 and tight fitting of the working edges of the cuff 11

0 с помощью разжимной втулки 12 к уплотн емой поверхности цилиндра 1 и внутренней поверхности 15 гнезда 10. Во врем  движени  норшн  3 со штоком 2 рабочие кро.мки уплотн ющей манжеты 11 преп тствуют образованию гидродинамического давлени  в зазоре между порщне.м 3 и цилиндром 1 и попаданию в этот зазор абразивных загр знений, что в свою очередь значительно у.меньшает утечку рабочей жидкости и повышает долговечность уп0 лотнительного узла. Одновременно пружина 8 разжимаетс , уплотн юща  манжета 6, наход сь в зацеплении с разжимной втулкой 7, остаетс  неподвижной относительно поршн  3 и но мере продвижени  последнего влево ее диаметральный нат г по коничесг кой поверхности 15 гнезда 5 уменьшаетс . Канал 18 при этом устран ет воз.можность образовани  вакуума в полости гнезда 5, преп тствующего перемещению поршн  3, и разгружает уплотн ющую .манжету 6 от давлени  рабочей жидкости в уплотн емой по0 л ост и 4.0 by means of an expansion sleeve 12 to the sealing surface of the cylinder 1 and the inner surface 15 of the socket 10. During movement of the Norsh 3 with the stem 2, the working edges of the sealing cuff 11 prevent the formation of hydrodynamic pressure in the gap between the pressure gauge 3 and the cylinder 1 and the ingress of abrasive contaminants into this gap, which in turn significantly reduces the leakage of working fluid and increases the durability of the sealing unit. At the same time, the spring 8 expands, sealing the cuff 6, which is engaged with the expanding sleeve 7, remains stationary relative to the piston 3 and as the latter moves to the left its diametre tension r over the tapered surface 15 of the socket 5 decreases. The channel 18 at the same time eliminates the possibility of a vacuum in the cavity of the socket 5, which prevents the movement of the piston 3, and unloads the sealing sleeve 6 from the pressure of the working fluid in the compactable area 4.

При наличии или большей величине давлени  рабочей жидкости в штоковой полости 9 по сравнению с поршневойIf there is or greater pressure of the working fluid in the rod end 9 compared to the piston

полостью 4, поршень 3 под действием перепада давлени  перемещаетс  вправо (по чертежу) и процесс его уплотнени  протекает аналогично выше описанному. При малых величинах полезного усили  на штоке, соразмерных с усилием трени  поршн  3 о цилиндр 1 и уплотн ющие манжеты 6 и 11 и усилием сжати  пружин 8 и 13, поршень 3 может перемещатьс  со штоком 2, наход сь в среднем положении между разжимными втулками 7 и 12. При этом обеспечиваетс  уменьшение уси5 . 1ИЙ трени  уплотн ющих манжет 6 и 11 за счет их меньщего нат га об уплотн емую поверхность цилиндра 1, что в свою очередь способствует уменьшению тепловы0 the cavity 4, the piston 3 under the action of the pressure differential moves to the right (according to the drawing) and the process of its compaction proceeds as described above. At small values of the useful force on the rod, commensurate with the friction force of the piston 3 about the cylinder 1 and the sealing cuffs 6 and 11 and the compression force of the springs 8 and 13, the piston 3 can move with the rod 2, being in the middle position between the expanding sleeves 7 and 12. At the same time, a reduction in usi is ensured. 1 friction seals 6 and 11 due to their less tension on the sealing surface of cylinder 1, which in turn helps to reduce heat

делений и повышению долговечности материала манжет.divisions and increase the durability of the material cuffs.

Claims (3)

1. Уплотнение поршн , включающее шток, расположенную со стороны поршневой полости в гнезде поршн  уплотн юш,ую манжету, разжимную втулку, установленную с возможностью взаимодействи  с указанной манжетой посредством пружины с поршнем, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности уплотнени  за счет предохранени  опорной поверхности поршн  и уплотн юшей манжеты со стороны штоко- вой полости оно дополнительно снабжено уплотн юш,ей манжетой, разжимной втулкой и пружиной, расположенными симметрично аналогичным элементам, при этом разжимные втулки жестко закреплены на штоке, а поршень размещен на штоке с возможностью осевого перемещени  и уплотнен по штоку резиновым кольцом.1. A piston seal, including a rod located on the side of the piston cavity in the piston seat, compresses the gasket, the th cuff, the expansion sleeve, which is capable of interacting with the specified cuff by means of a spring with a piston, in order to increase the reliability of the seal by protecting the supporting surface of the piston and the seal of the cuff on the side of the rod cavity, it is additionally equipped with a seal, its cuff, expansion sleeve and spring arranged symmetrically with similar elements, while olive with sleeve rigidly fixed on the rod, and the piston is placed on the rod with the possibility of axial movement of the stem and sealed with a rubber ring. 2.Уплотнение по п. I, отличающеес  тем, что поверхности дна гнезд выполнены коническими и расположены меньшими основани ми конусов к разжимным втулкам, а на концах разжимных втулок выполнены проточки, поверхност ми которых образованы зацеплени  с рабочими кромками уплотн ющих манжет.2. Sealing under item I, characterized in that the bottom surfaces of the sockets are conical and arranged with smaller bases of the cones to the expansion sleeves, and grooves are made at the ends of the expansion sleeves, the surfaces of which are meshed with the working edges of the sealing cuffs. 3.Уплотнение по п. 1, отличающеес  тем, что между торцовыми поверхност ми гнезд в поршне и опорными поверхност ми соот ветствующих манжет образованы полости, а в разжимных втулках и поршне выполнены каналы, посредством которых сообщены уплотн емые полости с упом нутыми.3. Sealing according to claim 1, characterized in that cavities are formed between the face surfaces of the sockets in the piston and the bearing surfaces of the respective cuffs, and in the expansion sleeves and the piston there are channels through which the sealed cavities are communicated with the said ones.