×
25.08.2017
217.015.d2b5

Результат интеллектуальной деятельности: УПЛОТНЕНИЕ ШТОКА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения, а именно к уплотнительной технике, и может быть применено в качестве уплотнительного устройства для уплотнения штока поршня. Уплотнение штока содержит упругие элементы, установленные на шток поршня. Для обдавливания упругих элементов предусмотрены два непосредственно с ними взаимодействующих подвижных обжимных кольца. Одно кольцо устанавливается со стороны герметизируемого объема, а второе обжимное кольцо вворачивается в корпус устройства и давит на обращенную к ней коническую поверхность упругого элемента, сжимая упругие элементы в замкнутом объеме между коническими поверхностями обжимных колец. Упругие элементы за счет наличия гарантированного зазора равномерно обдавливаются вокруг штока и герметизируют таким образом соединение. Для повышения надежности герметизации на соприкасающихся поверхностях упругих элементов предусмотрена проточка, выполненная в виде цилиндрических пазов, в которые устанавливаются упругие упоры. Технический результат: создание уплотнение штока, работающего при отрицательных и положительных температурах эксплуатации, а также применение его в конструкциях с различными ходами и усилиями перемещения штока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к облаете машиностроения, а именно к разделу уплотнительная техника, и может быть применено в качестве уплотнительного устройства для уплотнения штока поршня или любого другого выдвигающегося цилиндрического элемента или детали, находящихся под давлением жидкой или пастообразной среды, вытекание которой необходимо предотвратить при движении поршня.

Известно гидравлическое манжетное уплотнение поступательной пары (патент РФ 2023922, опубл. 30.11.1994 г.). Манжетное уплотнение представляет собой уплотнительную манжету с защитным выступом и уплотнительными выступами по рабочим поверхностям манжеты. На торцевой стороне со стороны действия рабочего давления выполнена кольцевая аксиальная канавка. В зависимости от условий применения уплотнения манжета может выполняться с двумя или большим количеством кольцевых уплотнительных выступов. Техническим результатом изобретения является повышение ресурса и надежности уплотнения за счет введения в манжетном уплотнении со стороны действия рабочего давления перед кольцевым уплотнительным выступом, по меньшей мере, одного защитного выступа.

Уплотнительные манжеты данного типа выполняются из материалов с низкими коэффициентами трения (типа фторопласта) или из материалов с большим коэффициентом трения и высокими упругими свойствами (типа резины).

Недостатком такого уплотнения является следующее:

1. Данная конструкция манжетного уплотнения при изготовлении из материала с большим коэффициентом трения и высокими упругими свойствами не позволяет использовать ее для конструкции с малыми рабочими ходами (до 10 мм) и небольшими усилиями, действующими на шток.

2. Применение материала с низкими коэффициентами трения позволят обеспечить герметизацию и работу с малыми рабочими ходами. Однако у данных материалов при воздействии нагрузки более 33 кгс/см2 (менее рабочего давления) в течение суток возникает остаточная деформация, составляющая порядка 6%. При снижении температуры эксплуатации до отрицательных значений за счет разницы коэффициентов линейных расширений манжеты и сопрягающихся с ним деталей образуются зазоры, через которые возможно вытекание рабочих жидкостей, что приводит, в конечном счете, к снижению рабочих характеристик конструкции.

Наиболее близким аналогом является уплотнение штока (патент РФ №2124664, опубл. 10.01.1999 г.). Уплотнение штока состоит из расположенных в рабочей камере разрезных уплотнительных колец, на наружной поверхности каждого из которых выполнена кольцевая проточка, в которых размещены упругие элементы. Для обеспечения постоянной компенсации износа уплотнительных колец, вплоть до истирания их большей части, каждое уплотнительное кольцо имеет, по меньшей мере, одну пару сквозных параллельных друг другу разрезов, причем разрезы каждой пары выполнены по касательным к внутренней поверхности уплотнительных колец в ее диаметрально противоположных точках и в противоположных направлениях. Изобретение повышает надежность устройства.

Недостатком такого уплотнения штока является следующее:

1. При снижении температуры эксплуатации до отрицательных значений за счет разницы коэффициентов линейных расширений уплотнения штока и сопрягающихся с ним деталей образуются зазоры, через которые возможно вытекание рабочих жидкостей, что приводит, в конечном счете, к снижению рабочих характеристик конструкции.

2. В конструкциях с малым ходом и усилием перемещения штока данное техническое решение практически невозможно применить из-за постоянно действующего усилия на шток от упругих элементов, размещенных в кольцевой проточке уплотнительных колеи и затрудняющих перемещение штока.

Задачей изобретения является создание уплотнение штока с повышенной надежностью и повышенными несущими свойствами.

Техническим результатом предлагаемого решения является создание уплотнения штока, работающего при отрицательных и положительных температурах эксплуатации, а также применение его в конструкциях с различными ходами и усилиями перемещения штока.

Технический результат достигается тем, что в уплотнении штока, состоящем из обжимных колец, на поверхности каждого из которых выполнена кольцевая проточка, и упругих элементов, размещенных в кольцевых проточках, упругие элементы установлены в обжимных кольцах с зазором по цилиндрической поверхности и имеют внутренние пазы, обращенные друг к другу и образующие полость, в каждой из которых установлен упругий упор, ось сжатия которого параллельна оси штока. Наружные боковые поверхности упругих элементов выполнены под углом, соответствующим сопрягаемым поверхностям обжимных колен, при этом обжимное кольцо со стороны герметизирующей камеры на своей конической поверхности имеет выступ, входящий в имеющийся паз упругого элемента, а поверхности смыкания последних выполнены в виде замка. Упругие упоры выполнены в виде вставок из упругого неметаллического материала или в виде металлических пружин сжатия. Упругие элементы имеют не менее трех внутренних пазов, в полости которых установлен упругий упор.

Использование для упругих элементов материала с низким коэффициентом трения позволяет обеспечить работу уплотнения штока при различных ходах и усилиях перемещения штока. Дополнительно для обеспечения работы уплотнения штока при действии больших усилий в конструкцию упругих элементов введен замок для ограничения вращательного перемещения упругих элементов относительно друг друга.

Введенный в конструкцию штока упругий упор, работающий параллельно штоку, позволяет исключить образование зазора между упругими элементами и обжимными кольцами, через который возможно вытекание рабочих жидкостей. Образование зазора между упругими элементами и обжимными кольцами происходит из-за уменьшения размера упругих элементов относительно обжимных колец за счет разницы их коэффициента линейных расширений в условиях изменения температуры от положительных до отрицательных значений. Количество упругих упоров должно быть не менее трех для исключения перекосов упругих элементов при отрицательных температурах эксплуатации, когда возможно появление зазоров.

Герметизация по цилиндрической поверхности осуществляется за счет подбора необходимых диаметров штока и упругих элементов (посадка с небольшим натягом).

Таким образом, уплотнение штока, состоящее из обжимных колец, упругих элементов и упругих упоров, приводит к гарантированной герметизации штока и рабочего объема. Данное техническое решение позволяет разрабатывать уплотнение штока, работающего при отрицательных и положительных температурах эксплуатации, а также применять его в конструкциях с различными ходами и усилиями перемещения штока.

На фиг. 1 представлено предлагаемое уплотнение штока. Оно содержит упругие элементы 1 и 2, установленные на шток поршня 3. Для обдавливания упругих элементов предусмотрены два непосредственно с ними взаимодействующих подвижных обжимных кольца 4 и 5. Кольцо 4 устанавливается со стороны герметизируемого объема 8, а обжимное кольцо 5 вворачивается в корпус устройства 6 и давит на обращенную к ней коническую поверхность упругого элемента 1, сжимая упругие элементы 1, 2 в замкнутом объеме между коническими поверхностями обжимных колец 4, 5. Упругие элементы за счет наличия гарантированного зазора X равномерно обдавливаются вокруг штока и герметизируют таким образом соединение.

Для повышения надежности герметизации на соприкасающихся поверхностях упругих элементов 1, 2 предусмотрена проточка, выполненная в виде цилиндрических пазов в количестве от 3 и более в зависимости от диаметра штока и размеров упругих элементов, в которые устанавливаются упругие упоры 7. При уменьшении размеров упругих элементов 1, 2 относительно обжимных колец 4, 5 (при изменении температуры эксплуатации) герметизацию штока 3 обеспечивает упругий упор 7 за счет обеспечения постоянно поджатия упругих элементов и обжимных колец по коническим поверхностям.

Для фиксации упругих элементов 1, 2 в первоначальном положении и исключения их перемещения при установке на шток и проворота при завинчивании обжимного кольца 5 на конической поверхности обжимного кольца 4 выполнен прерывистый выступ, идентичный пазам в упругом элементе 2, а на поверхностях смыкания упругих элементов 1, 2 выполнен замок Б, позволяющий ограничить поступательное и вращательное перемещения упругих элементов 1, 2 относительно друг друга.

Уплотнение штока работает следующим образом.

При возникновении давления внутри объема устройства при выдвижении поршня 3 рабочая среда 8 удерживается внутри объема устройства за счет прижатия конических поверхностей упругого элемента 2 и обжимного кольца 4 в процессе обжатия упругих элементов 1, 2 обжимным кольцом 5.

При эксплуатации за счет возможного проявления необратимой деформации упругих элементов (слеживаемости) под нагрузкой (данное свойство присуще практических всем «резиноподобным» герметизирующим материалам) и изменения температуры эксплуатации с положительной на отрицательную расслабления упругих элементов 1, 2 и потери герметичности за счет упругих упоров 7 не происходит.

Заявляемая конструкция позволяет решить поставленную задачу по созданию уплотнение штока с повышенной надежностью и повышенными несущими свойствами и получить новый технический результат, заключающийся в возможности работы уплотнения штока при отрицательных и положительных температурах эксплуатации, а также применения его в конструкциях с различными ходами и усилиями перемещения штока.

Проведенные испытания на моделях подтвердили заявляемый технический результат.


УПЛОТНЕНИЕ ШТОКА
УПЛОТНЕНИЕ ШТОКА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 251-260 of 807 items.
19.01.2018
№218.016.034c

Цифровой преобразователь код-временной интервал

Изобретение относится к автоматике, телемеханике и вычислительной технике и может быть использовано в телеметрических системах с времяимпульсной модуляцией (ВИМ). Технический результат заключается в повышении надежности работы цифрового преобразователя. Технический результат достигается за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630417
Дата охранного документа: 07.09.2017
19.01.2018
№218.016.036f

Способ преобразования низкоэнтропийных сообщений

Изобретение относится к области криптографической защиты информации. Технический результат - упрощение алгоритма преобразования и повышение стойкости к несанкционированному восстановлению данных. Способ преобразования низкоэнтропийных сообщений, заключающийся в том, что предварительно каждому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630429
Дата охранного документа: 07.09.2017
19.01.2018
№218.016.03b7

Детонационный диод-разветвитель (варианты)

Изобретение относится к устройствам, передающим детонацию. В каждом из вариантов исполнения детонационный диод-разветвитель состоит из системы детонационных каналов с входом и, по крайней мере, с одним выходом. В первом варианте исполнения каждый из детонационных каналов выполнен Z-образной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630336
Дата охранного документа: 07.09.2017
19.01.2018
№218.016.03c6

Способ определения чувствительности взрывчатых веществ к механическому воздействию

Изобретение относится к методам определения чувствительности взрывчатых веществ (ВВ) к механическим воздействиям. Способ включает помещение образца ВВ на наковальню, в центре которой выполнена выемка круглого сечения, проведение ударных испытаний с использованием груза с центральным бойком,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630340
Дата охранного документа: 07.09.2017
19.01.2018
№218.016.0626

Способ формирования заготовки из материала металлорезины

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению деталей из металлорезины (MP), представляющей собой уложенные с взаимным перекрещиванием и затем спрессованные проволочные спирали сжатия. Способ включает формирование по крайней мере трех слоев спиралей на шаблоне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631064
Дата охранного документа: 18.09.2017
19.01.2018
№218.016.062f

Устройство для подачи текучей рабочей среды

Устройство относится к гидротранспорту с использованием давления рабочего газа и может быть применено для подачи текучих рабочих сред, в том числе имеющих высокую вязкость при отрицательной температуре. Устройство содержит корпус с входным и выходным патрубками, размещенные внутри корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631097
Дата охранного документа: 18.09.2017
19.01.2018
№218.016.0c8b

Устройство фильтрации газообразных продуктов взрыва

Изобретение относится к технике фильтрации газов, в частности к устройствам очистки газообразных продуктов взрыва (ГПВ) при их стравливании из камеры. Устройство фильтрации газообразных продуктов взрыва (ГПВ) содержит силовой корпус, прикрепленный в камере к каналу стравливания ГПВ, вход, выход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632696
Дата охранного документа: 09.10.2017
19.01.2018
№218.016.0df8

Стенд для моделирования аэродинамической нагрузки на раскрывающиеся элементы летательного аппарата

Изобретение относится к устройствам для моделирования воздействия аэродинамической нагрузки на раскрывающиеся элементы летательных аппаратов при наземных испытаниях. Стенд для моделирования аэродинамической нагрузки на раскрывающиеся элементы летательных аппаратов содержит основание, на котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633089
Дата охранного документа: 11.10.2017
20.01.2018
№218.016.11e7

Способ дезагрегирования порошка натриетермического циркония

Изобретение относится к получению металлических порошков и может найти применение, в частности, в пиротехнике и химической технологии. В способе дезагрегирования порошка натриетермического циркония осуществляют обработку агрегированного порошка путем перемешивания в среде с водородным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634111
Дата охранного документа: 23.10.2017
20.01.2018
№218.016.121e

Способ получения металлического порошка

Изобретение относится к порошковой металлургии. Способ получения металлического порошка включает выбор исходного сырья и его измельчение с контролем удельной поверхности полученного порошка, при этом определяют удельную поверхность исходного сырья, а выбор сырья и его измельчение производят в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634110
Дата охранного документа: 23.10.2017
Showing 251-260 of 309 items.
19.01.2018
№218.016.0117

Способ сборки рентгеновской оптической системы, содержащей n зеркальных модулей

Изобретение относится к оптическому приборостроению, рентгеновской астрономии и может быть использовано при разработке способов сборки зеркальной системы телескопов, предназначенных для наблюдения астрономических объектов в рентгеновском диапазоне спектра электромагнитного излучения, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629693
Дата охранного документа: 31.08.2017
19.01.2018
№218.016.034c

Цифровой преобразователь код-временной интервал

Изобретение относится к автоматике, телемеханике и вычислительной технике и может быть использовано в телеметрических системах с времяимпульсной модуляцией (ВИМ). Технический результат заключается в повышении надежности работы цифрового преобразователя. Технический результат достигается за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630417
Дата охранного документа: 07.09.2017
19.01.2018
№218.016.036f

Способ преобразования низкоэнтропийных сообщений

Изобретение относится к области криптографической защиты информации. Технический результат - упрощение алгоритма преобразования и повышение стойкости к несанкционированному восстановлению данных. Способ преобразования низкоэнтропийных сообщений, заключающийся в том, что предварительно каждому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630429
Дата охранного документа: 07.09.2017
19.01.2018
№218.016.03b7

Детонационный диод-разветвитель (варианты)

Изобретение относится к устройствам, передающим детонацию. В каждом из вариантов исполнения детонационный диод-разветвитель состоит из системы детонационных каналов с входом и, по крайней мере, с одним выходом. В первом варианте исполнения каждый из детонационных каналов выполнен Z-образной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630336
Дата охранного документа: 07.09.2017
19.01.2018
№218.016.03c6

Способ определения чувствительности взрывчатых веществ к механическому воздействию

Изобретение относится к методам определения чувствительности взрывчатых веществ (ВВ) к механическим воздействиям. Способ включает помещение образца ВВ на наковальню, в центре которой выполнена выемка круглого сечения, проведение ударных испытаний с использованием груза с центральным бойком,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630340
Дата охранного документа: 07.09.2017
19.01.2018
№218.016.0626

Способ формирования заготовки из материала металлорезины

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к изготовлению деталей из металлорезины (MP), представляющей собой уложенные с взаимным перекрещиванием и затем спрессованные проволочные спирали сжатия. Способ включает формирование по крайней мере трех слоев спиралей на шаблоне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631064
Дата охранного документа: 18.09.2017
19.01.2018
№218.016.062f

Устройство для подачи текучей рабочей среды

Устройство относится к гидротранспорту с использованием давления рабочего газа и может быть применено для подачи текучих рабочих сред, в том числе имеющих высокую вязкость при отрицательной температуре. Устройство содержит корпус с входным и выходным патрубками, размещенные внутри корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631097
Дата охранного документа: 18.09.2017
19.01.2018
№218.016.0c8b

Устройство фильтрации газообразных продуктов взрыва

Изобретение относится к технике фильтрации газов, в частности к устройствам очистки газообразных продуктов взрыва (ГПВ) при их стравливании из камеры. Устройство фильтрации газообразных продуктов взрыва (ГПВ) содержит силовой корпус, прикрепленный в камере к каналу стравливания ГПВ, вход, выход...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632696
Дата охранного документа: 09.10.2017
19.01.2018
№218.016.0df8

Стенд для моделирования аэродинамической нагрузки на раскрывающиеся элементы летательного аппарата

Изобретение относится к устройствам для моделирования воздействия аэродинамической нагрузки на раскрывающиеся элементы летательных аппаратов при наземных испытаниях. Стенд для моделирования аэродинамической нагрузки на раскрывающиеся элементы летательных аппаратов содержит основание, на котором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633089
Дата охранного документа: 11.10.2017
20.01.2018
№218.016.11e7

Способ дезагрегирования порошка натриетермического циркония

Изобретение относится к получению металлических порошков и может найти применение, в частности, в пиротехнике и химической технологии. В способе дезагрегирования порошка натриетермического циркония осуществляют обработку агрегированного порошка путем перемешивания в среде с водородным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634111
Дата охранного документа: 23.10.2017
+ добавить свой РИД