Способ формирования рабочей поверхности элемента гидрогазодинамической торцовой пары трения

(5)5 Р 16 Л И ТОРСК.ОМУ С ТЕЛ ЬСТ да вря состои ом сфораполняе ерхност плоско ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И(71) Ивано-Франковский институт нефти игаза(56) Пинегин С. В. и др. Газодинамическиеподпятники со спиральными канавками. М.;Наука, 1977, с, 88 - 95.(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ РАБОЧЕЙПОВЕРХНОСТИ ЭЛЕМЕНТА ГИДРОГАЗО-ДИНАМИЧЕСКОЙ ТОРЦОВОЙ ПАРЫ ТРЕНИЯ Изобретение относится к машиностроению и может быть применено для уплотнения вращающихся валов и изготовления опорных узлов трения, например осевых подшипников скольжения.Целью изобретения является упрощение изготовления геометрической формы рабочей поверхности.На фиг, 1 показано рабочее кольцо гидрогазодинамической торцовой пары трения, вид в плане; на фиг. 2-5 - сечение А-А на фиг. 1 (различные этапы реализации предлагаемого способа); Элемент торцовой пары трен из керамического кольца 1, в кото мованы спиральные канавки 2, мые металлом 3, Рабочая пов элемента пары трения состоит и(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть применено для уплотнения вращающихся валов и изготовления опорных узлов трения, например осевых подшипников скольжения. Цель изобретения - обеспечение упрощения изготовления геометрической формы рабочей поверхности, На стадии формирования заготовки со стороны рабочего торца получают спиральные канавки, которые перед механической обработкой заполняют металлом, а окончательное формирование рабочей поверхности осуществляют путем химического или электрохимического фрезерования металла спиральных канавок на заданную глубину.5 ил. керамическои поверхности Б и спирал канавок 4, глубиной и.Керамическое кольцо 1 изготавливается известным способом, например реакционным спеканиемНа стадии формованиязаготовки в поверхности кольца изготовляют спираль- ные канавки 2, для этого пресс-форма снабжается соответствующими стержневыми элементами. После реакционного спекания канавки 2 заполняют металлом 3, Наиболее целесообразно это осуществить электролитическим или химическим осаждением; Затем кольцо подвергают механической обработке; шлифованию и притирке. Заключительный этап формирования рабочей поверхности элемента пары трения - электрохимическое или химическое фрезерование металла 3 из канавок 2 на глубинуи, в результате чего получают спиральные канавки 4, поскольку материал кольца (поверхность:Б) - карбид кремния не подвергается электрохимическому (химическому) фрезерованию, Химическое (электрохимическое) фрезерование - это технологический процесс, заключающийся в том, что с незащищенной поверхности удаляют слой металла, глубина которого может быть задана.В процессе эксплуатации происходит износ поверхности Б,в результате чего глубина канавки уменьшается. При достижении ею критической глубины (меньше 3 мкм) элемент пары трения восстанавливают,Осуществляют это следующим образом.С помощью механической обработки с кольца снимают слой материала на глубину йд (фиг.5). Глубину Ьд выбирают такой, чтобы в результате механической обработки с поверхности В полностью удалить дефектный слой, возникающий в результате трибовзаимодействий.После механической обработки окончательное формирование рабочей поверхности - обьем металла канавок на глубину и - осуществляют химическим (электрохимическим) фрезерованием.Число повторных восстановлений определяется глубиной Н сформированных спиральных канавок 2.П р и м е р, По предложенному способу формировалась рабочая поверхность элемента газодинамического торцового уплотнения дожимного газоперекачивающего агрегата. Размеры кольца: внешний диаметр 165 мм, внутренний 95 мм, высота 20 мм.Иэ шихты извесного состава, мас.7 ь: Карбид кремния 45 Кокс нефтяной 7 Временноесвязующее(спирт+крепитель СБ) .15 Графит, 25 Сажа 8 методом шликерного литья формовали заготовку с глубиной полостей канавок Н=1 мм, После сушки нэ воздухе детали полимеризовали в сушильной камере при 180 С, Реакционное спекание и пропитку расплавленным ферросилицием проводили в инертной атмосфере при 2000 С,Из сульфатного электролита никелироаания полости канавок 2 были заполненыэлектролитическим никелем, Поверхность Бпри этом изолировалась слоем клея БФ.10 Механическую обработку проводили нашлифовальных и притирочных станках с использованием алмазного инструмента.Химическое фрезерование осуществляли в растворе хлорида железа (1=22 С,15 20 25 30 35 40 45 ю =30 с), В результате такой обработки быласформирована рабочая поверхность со спиральными канавками глубиной б - 8 мкм. Глубина канавок зэмерялась профилированием. Шероховатость поверхности на дне спиральных канавок йэ=0,63 мкм.Реализация предложен ного способа по-, зволяет сформировать сложную рабочую поверхность элемента гэзодинамического уплотнения из труднообрабатываемого износостойкого керамического материала (карбида кремния), исключая операцйи электрофизической и лазерной обработок, Кроме того, сформированная рабочая поверхность легко восстановима,Формула изобретения Способ формирования рабочей поверхности элемента гидрогазодинэмической торцовой пары трения, заключающийся в изготовлении керамического кольца, его механической обработке, удалении материала с,рабочей поверхности с образованием спиральных канавок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения изготовления геометрической формы рабочей поверхности, сначала при изготовлении кольца выполняют спиральные канавки, заполняют их металлом, проводят механическую обработку рабочей поверхности до получения сплошной плоской поверхности, после чего удаляют металл путем химического или электрохимического фрезерования на заданную глубину,1689701 Фиг. озориз ГКНТ СССР водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гага Заказ 3802 ВНИИПСоставитель И, ПащенкоТехред М,Моргентал Корректор Т. Пали Тираж Подписное дарственного комитета по изобретениям и открытия ) 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5