манжетное уплотнение подвижных соединений

Формула изобретения

1. Манжетное уплотнение подвижного соединения, состоящее из U-образной манжеты, упругого силового элемента в виде U-образной вставки с разрезами, отличающееся тем, что между лепестками упругого силового элемента и губками манжеты в кольцевых понижениях манжеты установлены промежуточные элементы в виде лент из мягкого материала, но тверже материала манжеты.

2. Манжетное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что торцы промежуточных элементов в виде лент из мягкого материала имеют скос под одинаковым углом, а значение угла скоса находится в интервале от 45 до 75°.

3. Манжетное уплотнение по п.2, отличающееся тем, что длина промежуточных элементов в виде лент из мягкого материала выбрана так, что при помещении ленты в кольцевое понижение манжеты между торцами ленты имеется зазор, величина которого, измеренная вдоль боковой линии ленты, меньше котангенса угла, образованного линией скоса и боковой линией ленты при остром угле скоса, умноженного на ширину ленты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться в устройствах электропневмоавтоматики систем газоснабжения.

Известно уплотнение подвижных соединений, содержащее пластмассовую манжету U-образного сечения и упругий силовой элемент в виде U-образной вставки с разрезами, поджимающий губки манжеты к уплотняемым поверхностям (Уплотнение и уплотнительная техника. Справочник под ред. А.И.Голубева и Л.А.Кондакова. -М.: Машиностроение, 1986 г., с.171, рис.4.19, в).

Недостатком такого уплотнения является повышенная негерметичность при изменениях температуры эксплуатации из-за изменения формы и размеров уплотняющих и уплотняемых поверхностей, а также неравномерного, прерывистого распределения усилия поджатия от лепестков распорного элемента.

Предлагаемое изобретение направлено на создание манжетного уплотнения подвижных соединений, позволяющего обеспечить равномерное, непрерывное распределение усилия от силового элемента к губкам манжеты и повысить герметичность уплотнения в условиях эксплуатации при изменениях температуры.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемое уплотнение подвижных соединений содержит U-образную пластмассовую манжету, например из фторопласта, упругий силовой элемент, например из закаленного металлического сплава, в виде U-образной вставки с разрезами, образующими лепестки, и промежуточные элементы, установленные между лепестками упругого силового элемента и губками манжеты в кольцевых понижениях манжеты. Указанные промежуточные элементы выполнены в виде лент определенной длины, и для обеспечения равномерной и непрерывной передачи усилия поджатия от лепестков силового элемента к губам манжеты изготовлены из мягкого материала, но тверже материала манжеты, например из мягкого металла.

Для предотвращения попадания торцов лент в разрезы между лепестками силового элемента эти торцы выполнены со скосами под одинаковым углом, значение которого находится в интервале от 45° до 75°, при этом длина лент выбрана так, что при помещении ленты в кольцевое понижение манжеты между торцами ленты имеется зазор, величина которого, измеренная вдоль боковой линии ленты, меньше котангенса угла, образованного линией скоса и боковой линией ленты при остром угле скоса, умноженного на ширину ленты.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

- на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого манжетного уплотнения;

- на фиг.2 - зазор А между торцами ленты, установленной в кольцевое понижение манжеты.

Уплотнение (фиг.1) содержит манжету 1 (например, из фторопласта) U-образного сечения с кольцевыми понижениями 2, 3 в губках, образующих рабочие части 4, 5. В понижения установлены промежуточные элементы - ленты 6, 7. Силовой элемент 8, удерживаемый в теле манжеты упором 9, пружинными лепестками через ленты 6, 7 прижимает рабочие части 4, 5 манжеты к уплотняемым поверхностям корпуса и штока 10, 11.

Величина зазора (фиг.2) определяется по формуле

,

где - зазор;

b - ширина ленты;

- угол, образованный линией скоса и боковой линией ленты.

Работоспособность предлагаемого манжетного уплотнения подвижного соединения проверена при испытаниях опытных образцов. Как на воздухе при нормальной температуре, так и на гелии при температуре жидкого азота при давлениях до 250 кгс/см² и многочисленных срабатываниях подвижного соединения манжетное уплотнение показало хорошие результаты по герметичности.