RU2298126C2 - Sealing unit for unmovable joint - Google Patents
Sealing unit for unmovable joint Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298126C2 RU2298126C2 RU2005112491/06A RU2005112491A RU2298126C2 RU 2298126 C2 RU2298126 C2 RU 2298126C2 RU 2005112491/06 A RU2005112491/06 A RU 2005112491/06A RU 2005112491 A RU2005112491 A RU 2005112491A RU 2298126 C2 RU2298126 C2 RU 2298126C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealing
- rings
- shaped
- sealing assembly
- spirally wound
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 claims description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 2
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012812 sealant material Substances 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 5
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в отраслях промышленности с повышенными требованиями к уплотнению неподвижных относительно друг друга поверхностей, а также сред с высокой проникающей способностью.The invention relates to a sealing technique and can be used in industries with increased requirements for compaction of surfaces that are motionless relative to each other, as well as media with high penetrating ability.
Известны уплотнения неподвижных соединений, включающие спирально навитые прокладки (СНП), представляющие собой спирально навитую в кольцо комбинированную ленту, состоящую из фасонного металлического каркаса и неметаллического наполнителя (Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник Л.А.Кондаков, А.И.Голубев, В.В.Гордеев и др. под общей редакцией А.И.Голубева, Л.В.Кондакова, 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1994 г. с.128-129). Крайние витки металлической ленты сваривают между собой. Преимущество этих прокладок - большая упругость, позволяющая им работать в условиях динамических нагрузок, высоких температур и тепловых ударов. Их устанавливают в гладких фланцах с помощью металлических ограничительных колец или в закрытых соединениях, например «шип-паз» или «выступ-впадина».Seals of fixed joints are known, including spirally wound gaskets (SNP), which are a combination tape spirally wound into a ring, consisting of a shaped metal frame and a non-metallic filler (Seals and sealing technique: Reference L.A. Kondakov, A.I. Golubev, V .V. Gordeev and others, under the general editorship of A.I. Golubev, L.V. Kondakova, 2nd ed. Revised and revised - M .: Mechanical Engineering, 1994, p.128-129). The extreme turns of a metal tape are welded together. The advantage of these gaskets is their high elasticity, which allows them to work under conditions of dynamic loads, high temperatures and thermal shock. They are installed in smooth flanges using metal restrictive rings or in closed joints, for example, a spike groove or protrusion-cavity.
Основным недостатком указанных уплотнений является невозможность обеспечения требуемой герметичности при работе одновременно в условиях избыточного давления и вакуума.The main disadvantage of these seals is the inability to provide the required tightness when working simultaneously under conditions of overpressure and vacuum.
Наиболее близким по совокупности отличительных признаков принят уплотнительный узел неподвижного соединения по п. RU 1059978, F16J 15/12, 1999 г., предназначенный для уплотнения фланцевых соединений разъемных трубопроводов и корпусов высокого давления.The closest in combination of distinctive features is the fixed joint sealing assembly according to item RU 1059978, F16J 15/12, 1999, intended for sealing flange joints of detachable pipelines and high pressure housings.
Известное устройство содержит уплотнительное средство в виде спирально навитой прокладки, заключенной между внутренним и внешним ограничительными кольцами. Внешнее ограничительное кольцо выполнено конусообразного сечения с эластичным материалом по торцевым поверхностям. Прокладка установлена в уплотняемое гнездо фланцевого соединения. Функции внутреннего ограничительного кольца выполняют симметрично расположенные цилиндрические элементы фланцев. Стягивание фланцев между собой осуществляется шпильками и гайками, контактирующими с фланцами через опорно-сферические шайбы.The known device comprises a sealing means in the form of a spirally wound gasket enclosed between the inner and outer restriction rings. The outer restrictive ring is made of a cone-shaped section with elastic material along the end surfaces. The gasket is installed in the sealing flange socket. The functions of the inner ring are performed by symmetrically arranged cylindrical elements of the flanges. The flanges are pulled together by studs and nuts in contact with the flanges through spherical washers.
Однако в известном устройстве работоспособность уплотнения обеспечивается, в частности, поджатием внутренних витков СНП к уплотняемым поверхностям рабочим давлением во внутренней герметизируемой плоскости, т.е. предполагается, что давление в упомянутой полости существенно выше давления окружающей среды. Однако существует много объектов, в частности, например контейнеры для перевозки и хранения ядерных отходов, давление в которых в нормальном режиме, как правило ниже давления окружающей среды, что позволяет минимизировать выход радионуклидов через уплотнительный узел. Кроме того, известное устройство имеет ограниченную область применения, так как оно не обеспечивает необходимую герметичность при использовании его для конструкций, работающих со средами с высокой проникающей способность (например, гелий, криптон, водород), что обуславливается тем, что при работе устройства имеет место контакт металлического каркаса прокладки с уплотняемыми поверхностями, микронеровности которых не заполняются наполнителем, вследствие чего возможно проникновение среды с высокой проникающей способностью по кромкам металлического каркаса прокладки, выполненного в виде непрерывной спирали.However, in the known device, the sealing performance is ensured, in particular, by compressing the internal turns of the SIP to the sealing surfaces by the working pressure in the internal sealing plane, i.e. it is assumed that the pressure in said cavity is significantly higher than the ambient pressure. However, there are many objects, in particular, for example, containers for transportation and storage of nuclear waste, the pressure in which in normal mode is usually lower than the ambient pressure, which minimizes the output of radionuclides through the sealing unit. In addition, the known device has a limited scope, since it does not provide the necessary tightness when used for structures that work with environments with high penetrating ability (for example, helium, krypton, hydrogen), which is caused by the fact that during the operation of the device contact of the metal frame of the gasket with sealing surfaces, the irregularities of which are not filled with filler, as a result of which penetration of a medium with high penetrating ability along the edges of m the metallic frame gasket, made in the form of a continuous spiral.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение надежности уплотнения неподвижных между собой поверхностей одновременно в условиях избыточного давления, а также вакуума, расширение области применения.The task of the invention is to ensure the reliability of compaction of stationary surfaces between themselves simultaneously under conditions of overpressure as well as vacuum, expanding the scope.
Указанная задача решается за счет того, что в известном устройстве, содержащем уплотнительное средство в виде спирально навитой прокладки, заключенной между внутренним и внешним ограничительными кольцами, спирально навитая прокладка состоит не менее чем из 2-х концентрически расположенных частей с зеркальным расположением профиля полосы, разделенных жесткими разделительными кольцами с профилированными наружной и внутренней поверхностями, совпадающими по профилю при полностью деформированной сжатой прокладке с разделяемыми ими частями спирально навитой прокладки, а высота разделительных колец меньше высоты полос профилированной ленты в недеформированном состоянии и равна минимально допустимому зазору между уплотняемыми поверхностями, а торцевые, внешние и внутренние поверхности разделительных колец могут быть снабжены слоем уплотнительного материала либо они сами могут быть выполнены из материала уплотнителя, выполняемого из следующих материалов: медь, алюминий и их сплавы, олово, свинец и их сплавы, резина, расширенный графит, фторопласт, тефлон, паронит, асбест, а профиль полосы спирально навитой прокладки выполняется ∨-образным, или w-образным, или ∨-образным с разными углами расхождения, или волнистым, или трапецеидальным, или двойной кривизны.This problem is solved due to the fact that in a known device containing sealing means in the form of a spiral wound gasket enclosed between the inner and outer restrictive rings, the spiral wound gasket consists of at least 2 concentrically arranged parts with a mirror arrangement of the strip profile, separated rigid dividing rings with profiled outer and inner surfaces coinciding in profile with a fully deformed compressed gasket with an hour shared by them spirally wound gaskets, and the height of the spacer rings is less than the height of the strips of the profiled tape in an undeformed state and is equal to the minimum allowable gap between the sealing surfaces, and the end, outer and inner surfaces of the spacer rings may be provided with a layer of sealing material or they may themselves be made of sealant material made of the following materials: copper, aluminum and their alloys, tin, lead and their alloys, rubber, expanded graphite, PTFE, Teflon, paronite, asbé Art, and the strip profile of a spirally wound strip is ∨-shaped, or w-shaped, or ∨-shaped with different divergence angles, or wavy, or trapezoidal, or double curvature.
Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно обеспечивает возможность создания уплотнения со спирально навитой прокладкой, обеспечивающего необходимую герметичность конструкций, одновременно могущих находиться под давлением и под вакуумом, а также работающих со средами с высокой проникающей способностью.The technical result of the use of the invention is that it provides the ability to create a seal with a spiral wound gasket, which provides the necessary tightness of structures that can simultaneously be under pressure and under vacuum, as well as working with environments with high penetrating ability.
На фиг.1 показан поперечный разрез спирально навитой прокладки предлагаемого уплотнения.Figure 1 shows a cross section of a spirally wound gasket of the proposed seal.
На фиг.2 показан разрез уплотнительного узла в уплотненном рабочем состоянии.Figure 2 shows a section of the sealing unit in a sealed operating state.
На фиг.3 показан поперечный разрез предлагаемого уплотнения с обратным расположением профиля частей спирально навитой прокладки.Figure 3 shows a cross section of the proposed seal with the reverse location of the profile of the parts of the spiral wound gasket.
Уплотнительный узел по изобретению содержит наружное ограничительное кольцо 1, внутреннее ограничительное кольцо 2, наружную часть спирально навитой прокладки «а», состоящую из профилированной металлической полосы, свернутой в спираль 3, чередующуюся с уплотнителем 4, имеющих общий вогнутый по отношению к уплотняемому отверстию «О» профиль, внутреннюю часть спирально навитой прокладки «в», состоящую из профилированной металлической полосы, свернутой в спираль 5, чередующуюся с уплотнителем 6, имеющих общий выпуклый по отношению к уплотняемому отверстию «О» профиль, разделительное кольцо 7 с торцевым уплотнителем 8, имеющим двояко вогнутый профиль, совпадающий с профилями наружной и внутренней частей спирально навитой прокладки при полностью деформированной сжатой прокладке, а сам уплотнительный узел располагается между неподвижными относительно друг друга частями уплотняемого изделия «Д» и «Е». Профиль полосы 3 и 5 спирально навитой прокладки выполняется ∨-образным, или w-образным, или ∨-образным с разными углами расхождения, или волнистым, или трапецеидальным, или двойной кривизны. Уплотнители 4 и 6, а также торцевые, наружные и внутренние поверхности разделительных колец либо они сами выполняются из меди либо алюминия или их сплавов, свинца или олова или их сплавов, резины или расширенного графита, графитовой фольги "Графлекс" тефлона, паронита или асбеста.The sealing assembly according to the invention comprises an outer restriction ring 1, an inner restriction ring 2, an outer part of a spirally wound gasket “a”, consisting of a profiled metal strip rolled into a spiral 3, alternating with a seal 4 having a common concave in relation to the sealing hole “O” "Profile, the inner part of the spirally wound gasket" c ", consisting of a profiled metal strip rolled into a spiral 5, alternating with a seal 6, having a common convex relative to the seal a removable hole “O” profile, a spacer ring 7 with an end seal 8 having a double concave profile coinciding with the profiles of the outer and inner parts of the spirally wound gasket with a fully deformed compressed gasket, and the sealing assembly itself is located between the parts of the product being sealed relative to each other “ D "and" E ". The profile of the strip 3 and 5 of a spiral wound gasket is ∨-shaped, or w-shaped, or ∨-shaped with different divergence angles, or wavy, or trapezoidal, or double curvature. Seals 4 and 6, as well as the end, outer and inner surfaces of the spacer rings, or they themselves are made of copper or aluminum or their alloys, lead or tin or their alloys, rubber or expanded graphite, graphite foil "Graphlex" teflon, paronite or asbestos.
На фиг.1 уплотнительный узел показан в недеформированном - нерабочем состоянии. В результате сближения уплотняемых поверхностей «Д» и «Е» при уплотнении происходит деформация металлических профилированных полос 3 и 5, как показано на фиг.2, в результате чего уплотнитель 4 и 6, выдавливаясь из пространства между соседними профилями полос и заполняя пространство между уплотнением и уплотняемыми поверхностями, герметизирует уплотняемое отверстие «О» от окружающей среды, препятствуя одновременно протеканию рабочей среды из изделия наружу при избыточном давлении, когда в основном работает внутренняя часть - «в» спирально навитой прокладки, так и попаданию окружающей среды внутрь изделия, при вакууме, когда работает в основном наружная часть - «а» спирально навитой прокладки.In Fig.1, the sealing assembly is shown in an undeformed - inoperative state. As a result of the rapprochement of the sealing surfaces "D" and "E" during compaction, the metal profiled strips 3 and 5 are deformed, as shown in Fig. 2, as a result of which the seal 4 and 6, extruding from the space between adjacent strip profiles and filling the space between the seal and sealing surfaces, seals the sealing hole “O” from the environment, preventing the medium from flowing out of the product at the same time when the pressure is in excess, when the internal part “into” the spiral mainly works a wound pad and hit the environment inside the product in a vacuum when works mainly outer part - "a" spiral wound gaskets.
Разделительное кольцо 7 служит кроме всего прочего ограничителем максимального сближения уплотняемых поверхностей и не допускает смятия и разрушения спирально навитой прокладки. Кроме того, торцовое уплотнение 8, а также уплотнитель наружной и внутренней поверхностей разделительного кольца служит для полного гарантированного перекрытия спиралевидных каналов, по которым могли бы быть утечки в случае уплотнения сред с высокой проникающей способностью.The dividing ring 7 serves, among other things, as a limiter for the maximum approximation of the sealing surfaces and does not allow crushing and destruction of the spirally wound gasket. In addition, the mechanical seal 8, as well as the seal of the outer and inner surfaces of the spacer ring, ensures complete guaranteed overlap of the spiral channels, which could lead to leaks in the case of compaction of media with high penetration.
Таким образом, благодаря особенности выполнения уплотнительного узла изобретение позволяет создать уплотнение со спирально навитой прокладкой, обеспечивающее необходимую герметичность конструкций, работающих со средами с высокой проникающей способностью как в условиях избыточного давления, так и вакуума одновременно.Thus, due to the peculiarities of the implementation of the sealing assembly, the invention allows to create a seal with a spiral wound gasket, which provides the necessary tightness of structures working with high penetrating media both under overpressure and vacuum simultaneously.
Источники информацииInformation sources
1. Справочник Л.А.Кондаков, А.И.Голубев, В.В.Гордеев и др. под общей редакцией А.И.Голубева, Л.В.Кондакова, 2 е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1994 г. с.128-129).1. Reference book of L.A. Kondakov, A.I. Golubev, V.V. Gordeev and others under the general editorship of A.I. Golubev, L.V. Kondakova, 2nd ed. reslave. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1994, p.128-129).
2. Патент RU 1059978, F16J 15/12, 1999 г.2. Patent RU 1059978, F16J 15/12, 1999
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005112491/06A RU2298126C2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Sealing unit for unmovable joint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005112491/06A RU2298126C2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Sealing unit for unmovable joint |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2298126C2 true RU2298126C2 (en) | 2007-04-27 |
Family
ID=38107087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005112491/06A RU2298126C2 (en) | 2005-04-25 | 2005-04-25 | Sealing unit for unmovable joint |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2298126C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695874C1 (en) * | 2018-06-22 | 2019-07-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | High-temperature compound seal |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1634904A1 (en) * | 1989-01-09 | 1991-03-15 | Предприятие П/Я В-8570 | Gasket for sealing flange joints |
| SU1558124A1 (en) * | 1988-01-04 | 1991-05-30 | Предприятие П/Я В-8570 | Seal of fixed joint |
| US5161807A (en) * | 1991-09-30 | 1992-11-10 | Flexitallic Inc. | Spiral wound gasket |
| US5664791A (en) * | 1995-12-14 | 1997-09-09 | Lamons Metal Gasket Co. | Spiral wound gasket bridged to guide ring |
| SU1059978A1 (en) * | 1982-05-07 | 1999-10-10 | В.А. Максимов | SEALING UNIT OF A STABLE CONNECTION |
| RU2179675C1 (en) * | 2000-10-25 | 2002-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Sealing between two fixed surfaces |
-
2005
- 2005-04-25 RU RU2005112491/06A patent/RU2298126C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1059978A1 (en) * | 1982-05-07 | 1999-10-10 | В.А. Максимов | SEALING UNIT OF A STABLE CONNECTION |
| SU1558124A1 (en) * | 1988-01-04 | 1991-05-30 | Предприятие П/Я В-8570 | Seal of fixed joint |
| SU1634904A1 (en) * | 1989-01-09 | 1991-03-15 | Предприятие П/Я В-8570 | Gasket for sealing flange joints |
| US5161807A (en) * | 1991-09-30 | 1992-11-10 | Flexitallic Inc. | Spiral wound gasket |
| US5664791A (en) * | 1995-12-14 | 1997-09-09 | Lamons Metal Gasket Co. | Spiral wound gasket bridged to guide ring |
| RU2179675C1 (en) * | 2000-10-25 | 2002-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Sealing between two fixed surfaces |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2695874C1 (en) * | 2018-06-22 | 2019-07-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | High-temperature compound seal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4776600A (en) | Dielectric pipe flange gasket | |
| US6092811A (en) | Hybrid gasket | |
| US5421594A (en) | Gasket | |
| TWI481789B (en) | Spiral-wound gasket and combination therefor | |
| US3208758A (en) | Metal vacuum joint | |
| US5407214A (en) | Fire barrier gasket seal | |
| US3614114A (en) | Seal assembly | |
| US3588131A (en) | Sealing means | |
| US8282106B1 (en) | Gland packing | |
| GB0320252D0 (en) | Improved seal | |
| US3137317A (en) | Expansion tank | |
| US9556700B2 (en) | Downhole sealing assembly | |
| US20050121859A1 (en) | Gasket of non-rounded shape with installation aids | |
| US20130313788A1 (en) | Spiral wound gasket | |
| RU2298126C2 (en) | Sealing unit for unmovable joint | |
| JP2018529055A (en) | Spiral PTFE gasket and method for manufacturing the same | |
| FI79750B (en) | TAETNING FOER PLANA SKARVYTOR OCH FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV DEN. | |
| WO2007087643A2 (en) | Low stress / anti-buckling spiral wound gasket | |
| RU161427U1 (en) | MOBILE SEAL OF MOBILE CONNECTIVE CONNECTION | |
| RU2489633C1 (en) | Seal of detachable connection | |
| RU2218495C1 (en) | Metal sealing ring | |
| WO2013177392A1 (en) | Spiral wound gasket | |
| RU2623587C1 (en) | Sealing gasket and method for its manufacturing | |
| RU2179675C1 (en) | Sealing between two fixed surfaces | |
| RU2638707C2 (en) | Metal ring static gasket |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120426 |