Металлический сальник плунжерной гидромашины

Меня всё никак не оставляет азарт решения проблем утечек в реализации сказочно перспективной задачи, которую я называю благим пожеланием: "Создать удовлетворительный МОТОР-ПОДШИПНИК (для работы с рабочей жидкостью, не только сравнительно высокой вязкости)!".

Пожалуй, эта перспектива - самое интригующая из всех прочих упоминаний в моей развесёленькой статье "Что бы это такое могло быть?".
 
Она оказалась давно и неожиданно для меня поразительно хорошо замеченной, - прежде всего, в Российском ракетно-космическом агентстве, затем (видимо, по его поручению) в журнале "РиП", соответственно, и на кафедрах различных вузов, и в некоторых лабораториях, специализированных на разработке кое-каких экзотических механизмов, и на заводах, построенных именно для производства такой продукции, и в разных фирмах, - разработчиках опытных образцов по заказанным им такого рода темам.
______________

Попробую подкинуть ещё одну, надеюсь, стоящую внимания специалистов очередную подробность в своей, как это было ими названо, "редукторной фантастике" (включающей и механизмы гидравлических приводов).
______________

На плунжеры я сейчас рекомендую надеть вот такие уплотнительные кольца. Они должны быть выполнены из типичного, теперь хорошо уже освоенного сплава, обладающего должной памятью формы.

При температуре, - например, достаточно низкой, - такой, которая не бывает в работе плунжеров гидромашины (насоса или мотора), вот эта втулочка, показанная здесь красным цветом, имеет форму, позволяющую с натягом надеть её на плунжер и продвинуть до канавки, выполненной под неё на этом плунжере.

При повышении температуры этой втулки до некоторого значения она принимает показанную здесь форму, которую она будет иметь, находясь в своей выточке на плунжере.

Втулочка упруго выгибается наружу серединной частью своей ширины.

Там она теперь имеет диаметр чуть больший, чем диаметр плунжера, а по краям она упруго прижимается своими кромками ко дну кольцевой выточки под это кольцо на плунжере.
____
(Внесённая позже поправка.
Пусть и в канавке плунжера края уплотнительной втулочки будут   отогнуты наружу и прижимаются упруго у стенкам отверстия с усилием не чрезмерным. А средняя часть ширины этой втулочки пусть прижимается ко дну канавки с куда большим усилием, - с целью достаточно надёжной герметичности.
Не обязательно помещать это колечко в предусмотренные под неё канавки на плунжере. Тогда нет необходимости выполнять её именно из сплава с памятью формы).
__

Размеры этого уплотнительного колечка (его ширина, толщина его стенки, максимальный и минимальный диаметр в свободном состоянии этой втулки) задаются такими, чтобы обеспечить в должных пределах требуемые усилия упругой деформации на цилиндрических поверхностях, где обеспечивается такое уплотнение.
_______

Не заполнить ли гидропластом канавку под это сальниковое кольцо ещё перед посадкой этого колечка в ту нанавку?! Избыточный объём гидропласта будет срезан при введении плунжера в его гидроцилиндр.

Смысл этого приёма подразумевается таков.
Весь объём канавки заполнен упругим колечком и типичным гидропластом, практически несжимаемом. Даже при давлении рабочей жидкости а сотни атмосфер гидропласт не вытекает из канавки через зазор всего лишь в несколько микрон между плунжером и стенкой гидроцилиндра.
Наше упругое колечко металлического сальника с требуемым усилием давит на стенки гидроцилиндра выбирая так и этот, например, пятимикронный зазор.  Рабочая жидкость не сможет ни просочиться в ту канавку, ни отжать это колечко от стенки гидроцилиндра, поскольку свободного места для этого в канавке... нетути. Даже при деформациях и колечка, и гидропласта в этой канавке их суммарный там объем не может измениться. Для рабочей жидкости просто совсем нет там даже микроскопически малого места, которое она могла бы там заполнить.
_______________________

См. следующий, - лучший, чем этот, - вариант аналогичного сальника в публикации от 19.06.12 под этим же названием.

_______________________________

24.06.12.

Попробуем ещё чуть упростить.

Не надо сплава, обладающего памятью формы. Пусть будет просто хорошая пружинная сталь, и пусть края уплотнительного колечка будут всегда отогнуты наружу.
Канавок на плунжере под эти сальники не нужны.

Напрессовываем на плунжер несколько таких колечек вплотную друг к другу, - хоть почти по всей длине плунжера.
 
Предусмотрим на плунжере у его торцов лишь по тоненькому стопорному кольцу из тонкой стальной проволоки и, соответственно, канавки под них на нём. Они не позволят втулочкам уплотнения соскользнуть с плунжера.

Размеры уплотнительных колечек зададим такими, чтобы эти кольца своим внутренним диаметром с достаточным усилием сидели на плунжере,- так, чтобы они абсолютно не позволяли там просачиваться рабочей жидкости под давлением.

А края колечек упруго прижимаются к стенкам рабочей полости гидроцилиндра лишь с таким усилием, чтобы все вместе эти кольца не создавали чрезмерного сопротивления трением удовлетворительной работе нашей гидромашине.

Несколько достаточно упругих по краям таких колечек, - с хорошо заданными для этого размерама   - последовательно обеспечат должную герметичность всей такой столь простенькой системы уплотнений.

Даже если достаточно незначительные утечки рабочей жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления окажутся не идеально устранёнными, то и это всё же может быть допустимо. Ведь это утечки попеременные, - из одной части в другую и обратно внутри каждого одного и того же гидроцилиндра.

Уплотнительные колечки - с достаточно тонкой стенкой - должны иметь форму сечения, в принципе, такую, каковая показана на рисунке в предыдущей публикации (2) с этим названием.
=============

Пожалуй, всё же нет необходимости применять (аж!) сплавы с памятью формы.
Достаточно использовать просто лишь достаточно упругое колечко (конечно же, с кромками наружу), - стальное или, например, пусть даже из бериллиевой бронзы.