уплотнительный узел для цилиндрических пар гидро- и пневмомашин

Формула изобретения

1. Уплотнительный узел для цилиндрических пар гидро- и пневмомашин, содержащий опорную часть и манжету в виде эластичного уплотнительного элемента, включающего кольцевой корпус и уплотнительные лепестки с рабочими кромками, отличающийся тем, что опорная часть образована в виде цилиндрической втулки для подшипника линейного перемещения с нанесенным на ее поверхность скольжения антифрикционным самосмазывающим материалом, при этом опорная часть и кольцевой корпус манжеты соединены в единую неразъемную конструкцию.

2. Уплотнительный узел по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, на одном торце втулки для подшипника линейного перемещения выполнен паз в форме ласточкина хвоста, в котором расположен кольцевой корпус манжеты.

3. Уплотнительный узел по п.1, отличающийся тем, что на цилиндрической поверхности втулки для подшипника линейного перемещения выполнен кольцевой выступ, а в кольцевом корпусе манжеты образован взаимодействующий с ним ответный паз.

4. Уплотнительный узел по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что антифрикционный самосмазывающий материал выполнен в виде композиции, в качестве армирующего элемента которой использована техническая ткань, содержащая волокна, например, тефлона и аримида и пропитанная связующим ГИПК-114 и приработочным слоем СУРМ-Т, реализующими при трении с контртелом пары эффект избирательного переноса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации штоков и поршней гидро- и пневмоцилиндров.

Известно использование для герметизации штоков пневмоцилиндров манжет по ГОСТ 14896-84, выполненных из резины и содержащих две уплотнительные кромки.

Известные манжеты имеют низкий ресурс работы, и не эффективны при низких (меньше 5 МПа) и больших (свыше 63 МПа) давлениях.

Известно уплотнительное устройство для цилиндрических пар гидро- и пневмомашин, содержащее пакет шевронных манжет W-образного профиля с имеющими уплотняющую и опорную поверхности пружинными язычками, с центральным выступом переменной толщины, а также нажимное кольцо, взаимодействующее с тыльной частью крайней манжеты. В известном уплотнительном устройстве несущую способность реализует центральный выступ, имеющий повышенную жесткость, а герметизацию уплотнительного узла выполняют пружинные язычки с рабочими кромками (а.с. СССР №1185002, МПК F 16 J 15/32, публикация 1985 г.).

Известен уплотнительный узел, используемый в подвижных соединениях типа плунжер-цилиндр и содержащий корпус с надетыми на него эластичными шевронными манжетами и металлическими втулками между ними, навернутыми на резьбу, выполненную в корпусе (патент РФ №2160859, МПК F 16 J 15/32, публикация 2000 г).

Известен уплотнительный узел штока пневмоцилиндра, содержащий Г-образную манжету и поджимающее к поверхности штока распорное резиновое кольцо (патент РФ №2208717, F 15 B 15/14, публикация 2003 г.).

Недостатком известных уплотнительных узлов является их невысокая надежность при эксплуатации.

Задачей создания предлагаемого изобретения является расширение арсенала технических средств, используемых для уплотнения линейно перемещаемых частей механизма, и повышение надежности и ресурса работы уплотнительного узла цилиндрической пары (цилиндр-поршень, цилиндр-шток, цилиндр-ползун) путем исключения из эксплуатационных функций уплотнительной манжеты ее несущей функции, оставив за ней только функцию герметизации уплотнительного узла.

Как известно, устройство, определяющее относительное положение линейно перемещаемых частей механизма, называется направляющей, или подшипником для линейного перемещения (Крайнев А. "Механика машин". Фундаментальный словарь, М.: Машиностроение, 2001 г., стр.385).

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Уплотнительный узел для цилиндрических пар гидро- и пневмомашин содержит опорную часть и манжету в виде эластичного уплотнительного элемента, включающего кольцевой корпус и уплотнительные лепестки с рабочими кромками. Опорная часть образована в виде цилиндрической втулки для подшипника линейного перемещения с нанесенным на ее поверхность скольжения антифрикционным самосмазывающим материалом, при этом опорная часть и кольцевой корпус манжеты соединены в единую неразъемную конструкцию.

По меньшей мере на одном торце втулки для подшипника линейного перемещения может быть выполнен паз в форме "ласточкина хвоста", в котором расположен кольцевой корпус манжеты.

На цилиндрической поверхности втулки для подшипника линейного перемещения может быть выполнен кольцевой выступ, а в кольцевом корпусе манжеты образован взаимодействующий с ним ответный паз.

Антифрикционный самосмазывающий материал выполнен в виде композиции, в качестве армирующего элемента которой использована техническая ткань, содержащая волокна, например, тефлона и аримида, и пропитанная связующим ГИПК-114 и приработочным слоем СУРМ-Т, реализующими при трении с контртелом пары эффект избирательного переноса.

На фиг.1-4 представлены варианты исполнения предлагаемого уплотнительного узла.

Уплотнительный узел содержит опорную часть 1 и манжету в виде эластичного уплотнительного элемента 2, включающего кольцевой корпус 3 и уплотнительные лепестки 4 с рабочими кромками 5. Опорная часть образована в виде цилиндрической втулки 6 для подшипника линейного перемещения. На поверхность скольжения втулки 6 нанесен слой 7 из антифрикционного самосмазывающего материала. Антифрикционный самосмазывающий материал выполнен в виде композиции, в качестве армирующего элемента которой использована техническая ткань, содержащая волокна, например, тефлона и аримида, и пропитанная связующим ГИПК-114 и приработочным слоем СУРМ-Т, реализующими при трении с контртелом пары эффект избирательного переноса.

Втулка 6 представляет собой жесткое кольцо, которое может быть выполнено из стали, сплавов, капролона и др. металлических или полимерных материалов. Втулка 6 соединена с кольцевым корпусом 3 в единую неразъемную конструкцию посредством паза 8 в форме "ласточкина хвоста", выполненного, по меньшей мере, на одном из торцов втулки (фиг.3, 4), или посредством кольцевого выступа 9, образованного на наружной (фиг.1) или на внутренней (фиг.2) цилиндрической поверхности втулки, и ответных частей кольцевого корпуса 3 уплотнительного элемента.

Втулка 6 для подшипника линейного перемещения может быть расположена как на внутренней поверхности кольцевого корпуса 3 манжеты, так и на внешней ее поверхности в зависимости от уплотняемой поверхности детали механизма при работе.

Поверхность скольжения цилиндрической втулки опорной части сопряжена с ответной частью цилиндрической пары по подвижным посадкам, а рабочие кромки уплотнительных лепестков - по посадкам с натягом.

В процессе работы цилиндрических пар гидро- и пневмомашин при возвратно-поступательном перемещении штока предлагаемая конструкция уплотнительного узла обеспечивает строгое разделение функции уплотнительного элемента на несущую, которую воспринимает втулка подшипника для линейного перемещения, и герметизирующую, которую выполняют лепестки манжеты. Данное обстоятельство способствует увеличению работоспособности уплотнительного узла.