Уплотня́ющая прокла́дка — деталь, торцевое уплотнение, заполняющее пространство между двумя или более сопряжёнными поверхностями при сжатии, как правило, используемое для герметизации (предотвращения утечки) на стыке объединённых объектов.

Виды уплотняющих прокладок

Уплотнение неподвижных соединений используется в разнообразных сферах современной науки и техники от точного приборостроения до капитального строительства.

В капитальном строительстве применяют резиновые пористые уплотняющие прокладки (или просто — прокладки), предназначенные для уплотнения стыков сборных элементов ограждающих конструкций зданий^[1].

Классификация

Фланцевые прокладки (уплотнительные прокладки на стыке труб) бывают различных размеров и классифицируются согласно их внутреннего и наружного диаметра. Кроме того, создано великое множество всевозможных стандартов для уплотнительных прокладок фланцевых соединений труб. Таким образом, уплотнительные прокладки для фланцев можно разделить на 4 основные категории:

1. листовые прокладки;
2. гофрированные металлические прокладки;
3. резиновые уплотнительные кольца;
4. прокладки спирально-навитые.

Листовые прокладки

Плоские стыки для обеспечения герметичности чаще всего уплотняют листовыми прокладками из упругого материала. Как правило, уплотняющие прокладки устанавливают на крышки резервуаров, работающих под давлением или вакуумом, фланцы трубопроводов и так далее. Материал для изготовления прокладок выбирают в зависимости от условий работы, величины давления, температурного режима и так далее. Для уплотнения сое­динений общего назначения, обычно применяют прокладочную бумагу, ка­бельную бумагу (бумагу, пропитанную бакелитом или другими синтети­ческими смолами), прокладочный картон, прессшпан и другие материалы. При этом наилучшими свойствами обладают прокладки из синтетических материалов (поливинилхлорид и политрифторэтилен). Для соединений, работающих в условиях высоких температур, применяют прокладочные материалы на основе асбеста (асбестовую бумагу, асбестовый картон и другие). Паропроводы чаще всего уплотняют паронитом (композитом асбеста с натуральной или синтетической резиной), который способен выдерживать температуру до 450 °С. Также при высоких темпе­ратурах применяют листовые прокладки из пластичных металлов — свинца, алюминиевой и медной фольги и так далее. Однако, такого рода прокладки требуют повышенного усилия затяжки. В случае отсутствия необходимости выдерживания точного взаимного расположения соединяемых частей их собирают на мягких прокладках. При этом редко разбираемые соединения уплотняют материалами, которые расплющиваются в стыках: хлопчатобумажной ниткой, проваренной в масле; резиновыми нитками и шнурами. А для уплотнения соединений, работающих в условиях высоких температур применяют просаленные асбестовые шнуры или проволоку из свинца, алюминия или отожжённой красной меди. Кроме того, используют армированные прокладки, в которых упругий ма­териал (резина, пластик, асбест и другие) заключены в оболочку из мягкого металла, например меди или латуни.

Уплотнение жёстких стыков

Возникающая в машиностроении задача уплотнения стыков типа «металл по металлу» с необходимостью соблюдения точного взаимного расположения сопрягаемых деталей решается по-разному.

Неразборные, а также редко разбираемые соединения уплотняют герме­тизирующими составами (бакелитом, белилами, суриком, жид­ким стеклом и так далее). В процессе сборки при затяжке соединения избыток герметизирующего состава выдавливается — на стыке образуется тонкая плёнка, которая практически не влияет на точность взаимного рас­положения сопрягаемых деталей. Следует учитывать, что соединения с использованием герметизирующих составов с трудом под­даются разборке, особенно те, которые собирают вгорячую. Особо точные разъёмные стыки типа «металл по металлу» уплотняют методом тонкой плоскостной обработки (притиркой или шабрением). Притёртые или пришабренные поверхности в процессе сборки покрывают тон­ким слоем герметизирующей мастики — разведенной на варёной олифе тонкотёртой краски (свинцовые белила, свинцовый сурик, охра и другие), железной пудры или серебристого графита с маслом. Также используют суспензию коллоидального графита в масле. Иногда соединяемые поверхности натирают всухую серебристым графитом.

Также для уплотнения жёстких стыков в канавках, выполненных по всей периферии стыка, устанавливают утопленные упругие прокладки прямоугольного или круглого сечения. При этом в свободном состоянии прокладка выступает над поверхностью стыка на строго определённую величину, которая зависит от материала прокладки и желаемой силы уплотнения. В процессе затяжки стыкуемые поверхности доводят до соприкосновения, при этом мате­риал прокладки деформируется. С целью повышения степени герметичности на уплотняемых поверхностях делают мелкие канавки, в которые проникает деформируемый материал гребенчатой прокладки. Таким образом, при затяжке гребешки прокладки сминаются, образуя ряд канавок, действующих по принципу лабиринтного уплотнения, осуществляя надёжное уплот­нение поверхностей.

Уплотнение фланцев

Осуществляют несколькими способами:

• с помощью прокладки из листового материала — подобные торцовые уплотнения заставляют увеличивать размеры фланца за счёт разноса крепёжных болтов в радиальном направлении,
• кольцевым шнуром из упругого ма­териала (резины, пластика), заправленным в выточку на торце флан­ца или корпуса — однако торцовые уплотнения с канавками в теле фланца ослабляют фланец,
• наиболее удобны конструкции, в которых уплотняющий шнур заводится в выточку в теле фланца, образуя при монтаже с ним единое целое,
• уплотнения рассчитанные на действие избыточного давления основаны на манжетном эффекте: давление уплотняемой полости заставляет шнур перемещаться в суживающееся пространство канавок, тем самым увеличивая силу прижатия шнура к уплотняемым поверхностям.

Уплотнение цилиндрических поверхностей

Цилиндрические соединения, собираемые на посадках с натягом, как правило, не нуждаются в уплотнении ибо натяг сам по себе надёжно уплотняет соединение даже в условиях значительных перепадов давления. К примеру, в местах соединения поршней со штоками подлежат уплотнению соединения, собранные на центрирующих посадках с зазором и подверженные действию давления. В таком случае уплотнение достигается либо установкой торцовых прокладок, либо установкой колец из упругого материала на цилиндрических поверхностях соединения.

Уплотнение легкосъёмных крышек

Некоторыми особенностями обладает технология уплотнения легкосъёмных крышек (например, крышек смотровых люков, откидных дверок, устанавливаемых на петлях, шарнирах и так далее). Как правило, при этом сила прижатия невелика, а затяжка (в особенности у откидных дверок) осуществляется неравномерно. Подобные крышки традиционно уплотняют толстыми прокладками из мягких, легко сжимаемых материалов (мягкой резины, пластиков, пробки), а для удобства пользова­ния прокладку закрепляют на одной из соединяемых деталей методом вулканиза­ции, на клею или механическими способами.

См. также

• Уплотнительное устройство

Примечания