прокладка уплотнительная

Формула изобретения

Прокладка уплотнительная, выполненная в виде металлического кольца, например из меди или алюминия, содержащая наружный слой покрытия антифрикционного коррозионно-стойкого материала, например, фторопласта, имеющего твердость меньше твердости материала металлического кольца, отличающаяся тем, что толщина слоя покрытия из антифрикционного коррозионно-стойкого материала должна соответствовать выражению

h=2R_max·k,

где R _max - наибольшая высота микронеровностей уплотняемых поверхностей;

k - коэффициент запаса, выбирается из соотношения

1<k 2.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения неподвижных ввертных и стяжных разъемных соединений трубопроводов и трубопроводной арматуры.

Известны уплотнительные прокладки, например, металлические алюминиевые и медные по ГОСТ 19752-84, ОСТ 92-8535-74 и фторопластовые прокладки по ГОСТ 15180-86.

Недостатками этих прокладок являются:

для металлических прокладок

- высокие усилия затяжки (крутящие моменты затяжки) для обеспечения герметичности соединений. Высокие усилия затяжки обусловлены несовершенством геометрии поверхностей сопрягаемых деталей и прокладки, вызванным шероховатостью и отклонениями формы поверхности;

- схватывание и задирание уплотняющих поверхностей прокладок, приводящие к снижению их уплотняющих свойств. Этот недостаток характерен для металлических прокладок ввертных соединений, испытывающих относительное перемещение уплотняющих поверхностей прокладок и сопрягаемых деталей в процессе затяжки соединений;

- низкая коррозионная стойкость в агрессивных средах;

для фторопластовых прокладок

- склонность к хладотекучести и ползучести, что требует изготовления специальных мест посадки типа "шип-паз" или "замок".

Предложена прокладка уплотнительная, выполненная в виде металлического кольца, например, из меди или алюминия, содержащая дополнительно наружный слой антифрикционного и коррозионно-стойкого материала, выполненного, например, в виде покрытия фторопластом-4 МБ, отличающаяся тем, что твердость материала наружного слоя меньше твердости материала металлического кольца, а его толщина h должна быть меньше толщины металлического кольца и равняться

h=2R _max·k,

где R_max - наибольшая высота микронеровностей уплотняемых поверхностей;

k - коэффициент запаса, выбирается из соотношения

1<k 2.

Предлагаемая прокладка обеспечивает более надежную герметизацию соединений. При этом меньшая твердость наружного слоя по сравнению с твердостью металлического кольца позволяет снизить усилие затяжки (момент затяжки) прокладки и деформацию металлического кольца; меньшая толщина наружного слоя по сравнению с толщиной металлического кольца обеспечивает жесткость и стойкость прокладки к ползучести и хладотекучести.

Конструкция предлагаемой прокладки приведена на чертеже, где 1 - металлическое кольцо; 2 - наружный слой антифрикционного и коррозионно-стойкого материала.

Пример

Испытаниям подвергались клапаны отжимные с ввертными герметичными соединениями. Испытательная среда - воздушно-гелиевая смесь с рабочим давлением 23 МПа (230 кГс/см² ). В качестве уплотнительного материала применялись стандартная алюминиевая прокладка 33×37×1,5 ОСТ 92-8535-74 и прокладка предлагаемой конструкции, в которой в качестве металлического кольца применялось кольцо 33×37×1,5 из алюминия марки АД1, а в качестве наружного антифрикционного и коррозионно-стойкого слоя - покрытие фторопластом 4 МБ толщиной 25 мкм. Герметичность соединений определялась методом "вакуумирования" с применением гелиевого течеискателя при испытательном давлении 23 МПа (230 кГс/см²). Изделие считалось выдержавшим испытание, если его негерметичность по прокладке не превышала 1,33·10^-8 Вт. Затяжка прокладок производилась с измерением крутящего момента. При этом расчетный максимально допустимый крутящий момент затяжки не должен превышать 300 Н·м (30 кГс·м).

В результате испытаний установлено, что изделие, в котором применялась стандартная алюминиевая прокладка, не выдержало испытание, так как наблюдалась негерметичность его соединения по прокладке, превышающая 1,33·10 ^-8 Вт при крутящем моменте затяжки прокладки до 300 Н·м (30 кГс·м). При этом наблюдалось разрушение прокладки в результате схватывания и задирания ее с уплотняемыми поверхностями. Изделие, в котором применялась прокладка предлагаемой конструкции, выдержало испытание. При этом герметичность соединения была обеспечена при крутящем моменте затяжки прокладки, равном 200 Н·м (20 кГс·м).

Таким образом, предлагаемая прокладка позволяет обеспечить надежную герметизацию соединений за счет исключения схватывания и задирания уплотняемых и уплотняющих поверхностей, снижение усилия затяжки прокладки и деформации металлического кольца, высокую стойкость к ползучести и хладотекучести.