торцевое уплотнительное устройство

Формула изобретения

1. Торцевое уплотнительное устройство, содержащее седло, тарель с пазом, закрепленный в пазу уплотнительный элемент, контактирующий своей рабочей частью с седлом, отличающееся тем, что рабочая часть уплотнительного элемента выполнена скругленной, а на седле выполнен микрорельеф в виде спиральных или концентричных выступов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что коэффициент линейного расширения материала уплотнительного элемента в рабочем диапазоне температур больше коэффициентов линейного расширения материалов седла и тарели.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к арматуростроению, в частности, к уплотняющим элементам, используемым в разъемных уплотнениях магистралей с текущей средой и в затворах запорных устройств.

Известно торцевое уплотнительное устройство, содержащее седло, тарель с пазом, закрепленный в пазу уплотнительный элемент, контактирующий своей рабочей частью с седлом.

Недостатками данного устройства являются низкие надежность и долговечность при многократном контакте плоского торца рабочей части уплотнительного элемента с седлом, поскольку для обеспечения необходимой герметичности требуется значительная величина усилия прижатия уплотнительного элемента к седлу, что ведет при наличии вибрационных и термических нагрузок к значительным пластическим деформациям рабочей части уплотнительного элемента и разбиванию его торца. При уменьшении усилия прижатия уплотнительного элемента к седлу не обеспечивается необходимая герметичность.

Настоящее изобретение направлено на увеличение надежности и долговечности торцевого уплотнительного устройства.

Это обеспечивается тем, что в торцевом уплотнительном устройстве, содержащем седло, тарель с пазом, закрепленный в пазу уплотнительный элемент, контактирующий своей рабочей частью с седлом, предлагается выполнить рабочую часть уплотнительного элемента скругленной, а на седле выполнить микрорельеф в виде спиральных или концентричных выступов.

Кроме того, коэффициент линейного расширения материала уплотнительного элемента в рабочем диапазоне температур должен быть больше коэффициентов линейного расширения материалов седла и тарели.

В данном торцевом уплотнительном устройстве при обеспечении герметичности создаются низкие напряжения в материале уплотнительного элемента, что уменьшает необратимые деформации.

На фиг. 1 изображено продольное сечение устройства; на фиг. 2 изображено сечение, показывающее взаимодействие уплотнительного элемента с седлом.

Торцевое уплотнительное устройство содержит седло 1, тарель 2 с пазом 3, закрепленный в пазу 3 уплотнительный элемент 4, контактирующий своей рабочей частью 5 с седлом 1, причем рабочая часть 5 уплотнительного элемента 4 выполнена скругленной, а на седле 1 выполнен микрорельеф в виде спиральных или концентричных выступов 6.

В торцевом уплотнительном устройстве коэффициент линейного расширения материала уплотнительного элемента 4 в рабочем диапазоне температур больше коэффициентов линейного расширения материалов седла 1 и тарели 2.

Устройство работает следующим образом.

За счет усилия, образующегося, например, от воздействия пружины или давления рабочей среды, тарель 2 пожимается в сторону седла 1, при этом уплотнительный элемент 4, контактируя скругленной рабочей частью 5 с седлом 1, обеспечивает уплотнение стыка. Концентричные выступы 6, внедряясь в рабочую часть 5 уплотнительного элемента 4, образуют дополнительные барьеры уплотнения.

Под воздействием криогенных температур материал уплотнительного элемента 4 сжимается в большей степени, чем материал седла 1, что приводит к появлению дополнительного усилия прижатия боковых поверхностей углублений в рабочей части 5 уплотнительного элемента 4 к боковым поверхностям выступов 6 микрорельефа, при этом повышается герметичность стыка.

В качестве материала уплотнительного элемента 4 может быть использован упруго-пластичный материал, например, фторопласт, полиамид или поликарбонат, а также материалы на их основе.