Уплотнительное устройство с автокомпенсацией износа

Изобретение относится к области уплотнительной техники, в частности к конструкциям силовых импульсных гидравлических аккумуляторов (ИГА). Уплотнительное устройство является одним из основных узлов ИГА. Его конструкция обеспечивает герметизацию рабочей жидкости.

Известное уплотнительное устройство, выбранное в качестве прототипа, содержащее направляющую втулку и два блока уплотнительных колец из полиуретана, выполненных по сопрягаемым поверхностям в форме усеченного конуса, а со стороны рабочей жидкости и между блоками уплотнительных колец установлены тарельчатые пружины для обеспечения их равномерного поджатая и снижения усилия поджатая поджимной гайки. Основания внутренних конусных колец направлены в сторону противоположную высокому давлению, а сами кольца установлены с возможностью перемещения для запирания рабочей жидкости при повышении рабочего давления вследствие работы гидравлического устройства.

(№2294473,27.02.2007).

Недостатками известной конструкции являются высокая стоимость и сложность изготовления полиуретановых уплотнительных колец, уплотнительное устройство не имеет приспособления для предотвращения попадания пыли и грязи в гидравлическое устройство через шток, а также имеется вероятность ошибки при сборке, что может привести к неправильной работе уплотнения.

Технический результат достигается тем, что в уплотнительном устройстве, содержащим блок направляющих колец из фторопласта, выполненных по сопрягаемым поверхностям в форме усеченного конуса, на которые устанавливаются уплотнительные кольца, изготовленные из полиуретана, а со стороны рабочей жидкости и перед поджимной гайкой установлены два блока с тарельчатыми пружинами с возможностью обеспечения их равномерного поджатая и снижения усилия поджатая поджимной гайки. Изобретение поясняется чертежом, на котором изображено уплотнительное устройство в разрезе. Уплотнительное устройство содержит два комплекта тарельчатых пружин - 5 с упорными кольцами - 1, которые передают давление рабочей жидкости на уплотнительный пакет, обеспечивают равномерное поджатие уплотнительных блоков из условия обеспечения контактного давления в трибосопряжении уплотнения штока, необходимого для обеспечения герметизации полости цилиндра как при отсутствии, так и при возникновении давления рабочей жидкости в ходе работы, предохраняют тарельчатые пружины от прощелкивания, двух наружных - 7 и одного внутреннего - 8 направляющих колец, изготовленных из фторопласта в виде усеченного конуса; трех полиуретановых колец - 2 и 6; резинового кольца - 3 с графитовой смазкой для уменьшения силы трения на поверхностях направляющих колец, нажимной шайбы - 4 с полиуретановым грязесьемником 9 для очистки штока от пыли. Основное поджатие уплотнительного блока осуществляется за счет перемещения нажимной шайбы 4 при закручивании поджимной гайки. Шайба 4 одновременно является и опорно-направляющим элементом, который ограничивает колебания штока при его перемещении. Жесткость тарельчатых пружин, материал, из которого изготавливаются полиуретановые кольца, зависит от эксплуатационных параметров работы уплотнительного устройства.

Уплотнительное устройство работает следующим образом. Герметизация рабочей жидкости при отсутствии давления осуществляется за счет поджатая уплотнительного блока пружинами 5 и шайбой 4 при закручивании поджимной гайки. Во время работы ИГА герметизация рабочей жидкости осуществляется за счет поджатая внутренних и наружных уплотнительных колец блока к поверхности штока и корпуса сальника повышенным давлением рабочей жидкости совместно с давлением пружин. Деформацию полиуретановых колец 2, 6 в зазор и их перемещение предотвращают упорные шайбы 1 и выступы на направляющих конусных кольцах. Предельной величиной поджатая уплотнительных колец смещение, при котором наружные поверхности направляющих колец переместятся до наружных поверхностей внутреннего направляющего кольца, так как дальнейшее поджатие повлечет за собой недопустимую деформацию и потерю их упругих и трибологических свойств.

Использование в качестве уплотнительного блока в виде конструкции, состоящей из двух наружных и одного внутреннего направляющих колец, изготовленных из фторопласта в виде усеченного конуса, трех полиуретановых колец, равномерно поджатых двумя блоками тарельчатых пружинам и нажимной шайбы с полиуретановым грязесьемником, позволит снизить стоимость уплотнительного устройства, повысить надежность работы уплотнительного устройства за счет поддержания необходимого контактного давления при различных условиях эксплуатации, предотвратить попадания пыли и грязи в гидравлическое устройство через шток, исключить вероятность ошибки при сборке. При этом сохраняется способность предлагаемой конструкции к самогерметизации рабочей жидкости позволит значительно увеличить ресурс ИГА устраняя тем самым утечки рабочей жидкости в процессе работы.

Источники информации:

1. Патент №2294473, 27.02.2007.