Уплотнение жидкостных стыков

(60)

Уплотнение цилиндрических стыков. На рис. 743 показаны способы уплотнения цилиндрических стыков, подверженных давлению жидкости (случай «мокрых» гильз поршневых двигателей внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением).

Простейший вид уплотнения — установка резинового кольца круглого сечения в канавке гильзы (рис. 743, I). В свободном состоянии кольцо выступает над поверхностью гильзы, при введении гильзы в охлаждающую рубашку кольцо сжимается и уплотняет стык гильзы и рубашки. Для увеличения надежности уплотнении устанавливают последовательно несколько колец (рис. 743, II).

Улучшенная конструкция этого уплотнения показана на рис. 743, III. Здесь канавки выполнены со скосом, направленным в сторону, противоположную действию давления жидкости. Под давлением жидкости кольца постоянно вытесняются в суживающуюся часть канавок и прижимаются к уплотняемым поверхностям с силой, пропорциональной давлению. Между кольцами расположена выточка, сообщающаяся дренажным отверстием с атмосферой. В случае прорыва через первое кольцо жидкость стекает через дренажные отверстия наружу; второе кольцо, разгруженное в данном случае от давления, предупреждает дальнейшее просачивание жидкости.

Для увеличения надежности на рабочей стороне уплотнения устанавливают несколько колец (рис. 743, IV). Другие формы канавок и колец показаны на рис. 743, V. Во всех случаях необходимо, чтобы сечение канавки было больше сечения кольца, иначе резина, будучи практически несжимаемым материалом (не смешивать сжимаемость с упругой деформацией, связанной с изменением формы сечения, может развить значительные радиальные силы и вызвать «корсетную» деформацию гильзы на участке расположения колец.

Для обеспечения плотного прижатия колец к стенкам рубашки с тыльной стороны колец устанавливают волнистые двухвитковые кольцевые пружины (рис. 743, VI).

Уплотнение цилиндрических жидкостных стыков

Иногда уплотнение подвергают осевой затяжке. Особенно, просто это осуществляется в случае, когда рубашка отъемная (рис. 743, VII, VIII). Суммарную высоту элементов уплотнения в данном случае делают несколько больше высоты канавки на величину (а). При стягивании зазор (а) выбирается, и в уплотнении возникает осевой натяг.

При неразъемных рубашках осевую затяжку осуществляют гайкой, ввертываемой в рубашку (рис. 743, IX) или навертываемой на гильзу (рис 743, X).

Во избежание перетяжки уплотняющих колец и для поддержания постоянства натяга в эксплуатации в соединение вводят упругие элементы в виде конических пружинных колец (рис. 743, XI) или гофрированных кольцевых пружин круглого сечения (рис. 743, XII).

Уплотнение плоских стыков. В машиностроении нередко необходимо уплотнять стыки полостей, содержащих жидкости и сообщающихся между собой фигурными окнами или круглыми отверстиями. Их уплотняют листовыми прокладками из упругих материалов. Стыки, подверженные воздействию высоких давлений и температур (например, стыки блочных головок двигателей внутреннего сгорания с блоком охлаждающих рубашек), уплотняют армированными прокладками из асбеста.

Применяют два основных вида прокладок: с внутренней арматурой и с наружной. Прокладки первого типа состоят из асбеста, пропитанного термостойким связующим составом, напрессованного на арматуру из медной или латунной проволочной сетки, придающей прокладкам необходимую прочность и жесткость. Прокладки второго типа состоят из асбестовой композиции, заключенной в оболочку из тонколистовой красной меди или пластичного железа (типа железа Армко). Наружные края прокладки, а также кромки всех окон и отверстий окантовывают накладками из того же материала (рис. 744).

Медно-асбестовая прокладка

высокого давления, а снаружи, куда давление доходит только при прорыве уплотняемой жидкости или газов через витки резьбы, и то значительно ослабленным в результате дросселирования в витках резьбы. На рис. 742, XIII—XVIII изображены такие конструкции с уплотнением прокладками (рис. 742, XIII, XIV), конусами (рис. 742, XV), кольцевыми шипами (рис. 742, XVI), пружинными кольцами (рис. 742, XVII), резьбовой со сбегом (рис. 742, XVIII).

В конструкциях на рис. 742, XIX—XXII уплотнение достигается обжатием крайних витков охватывающей детали коническими кольцами и гайками. В конструкциях на рис. 742, XXIII, XXIV обжатие осуществляется напрессовкой бандажей на охватывающую деталь. Иногда обжатие осуществляют затяжкой охватывающей детали хомутом.