гидравлическое манжетное уплотнение поступательной пары

Формула изобретения

1. ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ МАНЖЕТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ПОСТУПАТЕЛЬНОЙ ПАРЫ, содержащее кольцевые уплотнительные выступы по рабочим поверхностям манжеты, выполненной по меньшей мере с одной кольцевой аксиальной канавкой на торцевой стороне со стороны действия рабочего давления, отличающееся тем, что со стороны действия рабочего давления перед кольцевым уплотнительным выступом выполнен по меньшей мере один защитный выступ, причем вершины смежных выступов расположены на прямой, образующей с прямой, проведенной по основаниям выступов, угол не более 3 - 4^o, обращенный своей вершиной в сторону действия рабочего давления, а глубина кольцевой аксиальной канавки выполнена не менее расстояния от торцевой стороны манжеты со стороны действия рабочего давления до вершины кольцевого уплотнительного выступа.

2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что защитный выступ выполнен в сечении пилообразной формы с углом при вершине 82 - 95^o, причем биссектриса этого угла наклонена к оси уплотнения со стороны действия рабочего давления под углом 90 - 102^o.

3. Уплотнение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что выступы расположены по длине манжеты с равным шагом между ними.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к уплотнениям гидродвигателей поступательного движения, предпочтительно гидроцилиндров мобильных машин, работающих в условиях высокой запыленности окружающей среды.

Известны многочисленные конструкции уплотнений для гидродвигателей поступательного движения манжетного типа, основные характеристики и формы сечения которых представлены в [1]. Однако в реальных мобильных машинах, работающих в условиях большой запыленности окружающей среды, эти конструкции используются крайне редко. На машинах устанавливаются, как правило, уплотнения, разрабатываемые фирмами-изготовителями мобильных машин. Причина указанного явления заключается в невозможности обеспечения высокого ресурса уплотнений в условиях высокой запыленности по причине внедрения микрозагрязнителя под рабочие кромки уплотнения как со стороны окружающей среды, так и со стороны рабочей жидкости.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является манжетное уплотнение цилиндров, содержащее кольцевые уплотнительные выступы по рабочим поверхностям манжеты, выполненной по меньшей мере с одной кольцевой аксиальной канавкой на торцевой стороне со стороны действия рабочего давления [2]. Это манжетное уплотнение может быть выполнено симметричным относительно обеих сторон уплотнения.

Недостатком указанной конструкции является отсутствие гарантированной защиты от попадания загрязнителя под рабочие кромки уплотнения как из внешней среды, так и из рабочей жидкости.

Задачей изобретения является повышение ресурса и надежности уплотнения, работающего в условиях высокой запыленности окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в манжетном уплотнении со стороны действия рабочего давления перед кольцевым уплотнительным выступом выполнен по меньшей мере один защитный выступ, причем вершины выступов расположены на прямой, образующей с прямой, проведенной по основаниям выступов расположены на прямой, образующей с прямой, проведенной по основаниям выступов, угол не более 3-4^о, а глубина кольцевой аксиальной канавки выполнена не менее расстояния от торцевой стороны манжеты со стороны действия рабочего давления до вершины кольцевого уплотнительного выступа.

Упомянутый защитный выступ может быть выполнен в сечении пилообразной формы с углом при вершине 82-95^о, причем биссектриса этого угла наклонена к оси уплотнения со стороны действия рабочего давления под углом 90-102^о.

Защитный и уплотнительный выступы расположены по длине манжеты с равным шагом между ними.

На фиг.1 изображено гидравлическое манжетное уплотнение поступательной пары в разрезе (выполнение двухстороннее для уплотнения штоков); на фиг.2 - то же, для уплотнения поршня; на фиг.3 - установка манжетного уплотнения в качестве уплотнителя штока; на фиг.4 - то же, в качестве уплотнителя поршня.

Уплотнение представляет собой уплотнительную манжету с защитным выступом 1 и уплотнительными выступами 2 по рабочим поверхностям манжеты. На торцевой стороне со стороны действия рабочего давления выполнена кольцевая аксиальная канавка 3. При двухстороннем выполнении канавка выполнена и на другой торцевой стороне. Глубина кольцевой канавки выполнена не менее расстояния от торцевой стороны манжеты со стороны рабочего давления до вершины кольцевого уплотнительного выступа 2. Вершины смежных выступов расположены на прямой, образующей с прямой, проведенной по основаниям выступов, угол не более 3-4^о. При этом профиль уплотнительного выступа 2 имеет вид равнобедренного треугольника, а защитный выступ 1 имеет в сечении пилообразную форму с углом при рабочей вершине 82-95^о, причем биссектриса этого угла наклонена к оси уплотнения со стороны действия рабочего давления под углом 90-102^о.

В зависимости от условий применения уплотнения манжета может выполняться с двумя или большим количеством кольцевых уплотнительных выступов, при этом глубина кольцевой аксиальной канавки выполнена не менее расстояния от торцевой стороны манжеты со стороны действия рабочего давления до вершины первого уплотнительного выступа.

Манжета (фиг. 1) выполняется с двумя аксиальными кольцевыми канавками, выполненными на обеих торцевых сторонах манжеты, и защитными и уплотнительными выступами, расположенными симметрично относительно плоскости, перпендикулярной к продольной оси манжеты и размещенной посередине указанной оси.

Диаметр защитных выступов (по вершинам) выполнен меньше диаметра уплотнительных выступов не менее чем на 0,2-0,3 мм, что предопределяет их меньший монтажный натяг при установке в цилиндр, а следовательно, повышает срок их службы. Аналогично выполнена манжета и для уплотнения поршня.

При установке в гидроцилиндр и создании давления защитные и уплотнительные выступы прижимаются к уплотняемой (рабочей) поверхности штока или поршня. При этом защитные выступы, расположенные перед уплотнительными со стороны действия рабочего давления, предотвращают попадание микрозагрязнителя под уплотнительные выступы с внутренней и внешней сторон, что и предопределяет повышение срока службы уплотнения в целом.