Способ изготовления кольца трения торцового уплотнения

(504 Г 16 Л 15/3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С РЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ ев, В.И.Сокв и Г.И,Чап088.8)е свидетельР 16 Л 15/ тво СССР 4, 1980.(54)(57) 1, СПОСОБ ИЗГО ЦА ТРЕНИЯ ТОРЦОВОГО УПЛ авт. св, й 949268, о т щ и й с я тем, что, с ВЛЕНИЯ КОЛЬНЕНИЯ пои ч а юелью снижеос чаю- р овоч- Е вливащиис я ное кольц ют две ме С."С(61) 949268 (21) 3798185 (22) 0910. 8 (46) 07.04,8 (71) Дзержин го научно-ис структорског машиностроен (72) Е.В.Шат Р.М.Стародуб (53) 62-762 (56) Авторск В 949268, кл Бюл. У 13кий филиал Ленинградсколедовательского и конинститута химического ния трудоемкости изготовления кольцатрения за счет снижения требованийк сопрягаемым поверхностям .обоймыи антифрикционного вкладьппа, передустановкой антифрикционного вкладышав предварительно нагретую металличес.кую обойму устанавливают калибровочное кольцо, нагревают его вместе собоймой, затем металлическую обоймуохлаждают со скоростью, превышающейскорость охлаждения калибровочногокольца, а после охлаждения обойму икалибровочное кольцо демонтируют. бпон. 1, отли тем, что на калиб одновременно устан аллические обоймы.Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметичного соединения антифрикционных вкладышей с металлической обоймой 5Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления колец трения путем снижения требований к сопрягаемым поверхностям обоймы и антифрикционного вкладыша. 1 ОНа фиг. 1 показано калибровочное кольцо; на фиг. 2 - металлическая обойма после механической обработки с невысоким классом точности, на фиг. 3 - устройство для охлаждения 15 одной или одновременно двух металлических обойм, на фиг, 4 - металлическая обойма после демонтажа из нее калибровочного кольца.На фиг. 1 - 4 обозначены осевая линия 00; максимальный натяг Ь мак минимальный натяг 6 , ; доля необратимой пластической деформации металлической обоймы 3; и доля упругой деформации металлической обоймы (в 25 основном за счет наружных слоев) 3 20 Способ изготовления кольца трения торцового уплотнения осуществляется следующим образом,Изготавливают металлическую обои 30 му 1 на станочном оборудовании,причем поверхность 2, сопряженную с вкладышем уплотнения, обрабатывают с невысоким классом точности, например по третьему и четвертому классам, 35 Обойму 1 нагревают и устанавливают в нее холодное калибровочное кольцо 3. Холодное калибровочное кольцо 3 вместе с металлической обоймой 1 дополнительно нагревают. После этого ф обойму 1 с кольцом 3 помещают в охлаждающее устройство 4. При одновременном охлаждении двух металлических обойм 1 между ними устанавливают теплоизоляцию .5. В охлаждающем устройстве 4 производят охлаждение металлической обоймы 1 со скоростью 4-5 раз большей,чем скорость охлаждения калибровочного кольца 3. Благодаря этому металлическая обойма 1 50 плотно охватывает наружную цилиндрическую поверхность калибровочного кольца 3, что создает кратковременно как бы "ударную" нагрузку на сопряженную цилиндрическую поверхность 55 2 металлической обоймы 1. Эта нагрузка обуславливает приращение - изменение диаметра на величину натяга Ь, , который будет складываться максиз суммы упругой составляющей 3 и пластической О . Поскольку пластическая деформация необратима, поэтому приращение диаметра металлической обоймы 1 происходит именно за счет величины пластической деформации согласно наружному диаметру б калибровочного кольца 3, который и сужает поле допуска, а, следовательно, и натяг между металлической обоймой 1 и антифрикционным вкладышем, Разность диаметров цилиндрической поверхности, изготовленной по невысокому классу точности и высокому, и будет величиной, равной пластической деформации, т.е. компенсирующей величиной,После остывания металлическая обойма 1 и калибровочное кольцо 3 демонтируются. Затем металлическая обойма 1 нагревается, в нее вставляется холодный антифрикционный вкладыш и они дополнительно вместе нагреваются. После этого металлическую обойму 1 охлаждают со скоростью в 4-5 раз превышающей скорость охлаждения антифрикционного вкладыша, и кольцо трения нагревают на испытание на герметичность, доводку и использование в составе торцового уплотнения.П р и м е р 1, Изготовляют партию.металлических обойм из стали 40 Х 13 с коэффициентом линейного рас ширения с = 10,5 " 10 1/град, при этом рекомендуемые поля допусков расширяют с трудновыполнимого 1-2 класса точности90 Я 7 (-0,058 -0,093) до 3-4 класса точности90 (-0,058 - 0,150). При замере диаметров сопряженных поверхностей обойм получено следующее: две обоймы выполнены с90 в пределах (-0,058 -0,069),. шесть обойм выполнены сф 90 в пределах (-0,070 - -0,094), четыре обоймы выполнены с90 в пределах (-0,097 - 0,125), четыре обоймы выполнены с ф 90 в пределах (-0,136 - -0,150).Калибровочное кольцо, изготовленное и закаленное до твердости НК =с52, имеет размер наружного диаметра 90 Ьб (О - -0,015). В нагретые до 210 С металлические обоймы устанаволивают холодное калибровочное кольцо и совместно дополнительно нагревают до 480 С. Затем помещают их в охл,: -одающее устройство, обеспечивающее охлажцение обоймы с большей скоростью,чем охлаждение калибровочного кольца.После демонтажа металлическиеобоймы имеют следующие размеры: первые обоймы - ф 90 (-0,059 -- 0,065),. вторые - Ф 90 (-0,064 - -0,073),третьи - ф 90 (-0,074 - -0,081) и четвертые - ф 90 (-0,083 - -0,092).Таким образом, со снижением класса точности изготовления вторых -четвертых обойм при запрессовке возникает напряжение несколько вышепредела текучести материала, вслед;ствие чего происходит приращение диаметров соприкасающихся поверхностейобойм до заданного размера ф 90 Я 7(-0,058 - -0,093). При этом вершинымикровыступов шероховатой поверхности сминаются и достигается их наиболее равномерное распределение по высоте шероховатого слоя и копирование топографии наружной поверхностикалибровочного кольца. В прокалиброванные металлические обоймы запрессованы антифрикционные вкладыши известным способом. Все кольца тренияпри этом герметичны, а уплотненияв целом показывают хорошую работоспособность.П р и м е р 2. Изготовляют обоймыиз того же материала, что и в примере 1. Но сопряженный 90 Б 7 (-0,058 --0,093) металлической обоймы изготовляют согласно известному способу потрудновыполнимому высокому классу35 точности, который может быть выполнен только на высокоточном станочном оборудовании, а наружный диаметр антифрикционного вкладыша изгоговляют также, как и в примере 1. Далее в нагретую металлическую обойму вставили антифрикционный вкладыш и вместе их дополнительно нагрев;ли, а затем охлаждали.Сравнение данных, приведенных в примерах 1 и 2, показывает, что в том и в другом случаях достигнута герметичность, но в примере 1 (т.е. при изготовлении кольца трения по предлагаемому способу) сопряженный диаметр металлической обоймы изготавливается с невысоким классом точности, т.е. с меньшими трудозатратами, а в примере 2 при изготовлении кольца трения по известному способу с высоким классом точности на высокоточном станочном оборудовании,что трудно выполнимо. Таким образом, изобретение позволяет снизить требо вания к точности изготовления сопряженного диаметра металлической обоймы за счет появившейся возможности изготавливать детали с более широким полем допуска.Кроме того, сопряженная цилиндрическая поверхность металлической обоймы копирует микрорельеф поверхности калибровочного кольца и за счет пластифицирования поверхностного слоя устраняет микронеровности, что повышает степень герметичности.1222952 Составитель В.Красильникоедактор Н,Данкулич Техред И.Попович В.Синицкая Корре аказ 1693/38 . Тираж 880 ВНИИПИ СС писное 4/ иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 по 11035, Государственного комитета Селам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб.,