Уплотнение некоторых жидкостных стыков
5.1. Уплотнение цилиндрических стыков
На рис. 24 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. 24,7). 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 уплотнения устанавливают последовательно несколько колец (рис. 24, 1).
Улучшенная конструкция этого уплотнения показана па рис. 24,3. 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. 24, 4). Другие формы канавок и колец покозаны на рис. 24, 5. Во всех случаях необходимо, чтобы сечение канавки ныло 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. 24, 6).
Иногда уплотнение подвергают осевой затяжке. Особенно просто это осуществляется в
случае, когда рубашка отъемная (рис. 24, 7, 8). Суммарную высоту элементов уплотнения в данном случае делают несколько больше высоты канавки на величину a; при стягивании зазор a выбирается, и в уплотнении возникает осевой натяг.
При неразъемных рубашках осевую затяжку осуществляют гайкой, ввертываемой в рубашку (рис. 24, 9) или навертываемой на гильзу (рис. 24, 10).
Во избежание перетяжки уплотняющих колец и для поддержания постоянства натяга в эксплуатации в соединение вводят упругие элементы в виде конических пружинных колец (рис. 24, 11) или гофрированных кольцевых пружин круглого сечения (рис. 24, 12).
5.2. 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. 25).
