Способ изготовления колец трения торцовых уплотнений

(51) 416 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ градс ско Н,Кашигин тво СССР34) 1984. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСНОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Дзержинский филиал Лкого научно-исследователи конструкторского ннстикого машиностроения(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ К Ц ТРЕНИЯ ТОРЦОВЫХ УПЛОТНЕНИЙ(57) Изобретение относится к уплотннтельной технике и позволяет получать прочные и герметичные соединения кольцевых вкладышей иэ силицированного графита с металлическимиобоймами при сохранении иэносостойкости уплотняющих поясков колец трения. Перед установкой вкладьипа, выполненного из силицированного графита, в нагретую металлическую обоймуего обрабатывают щелочным растворомтолько по нарушной цилиндрическойповерхности и подвергают осушке подвакуумома 1 иле4809 2После проведения операции сушкикольцевые вкладьппи устанавливают внагретые металлические обоймы и проводят их совместное охлаждение, врезультате чего происходит их прочное соединенке, Предлагаемый способпозволяет получать прочные и герметичные соединения кольцевых вклады шей из силицированного графита сметаллическими обоймами при сохранении износостойкости уплотняющихпоясков колец трения.П р и м е р 1. Кольца трения вы 1 р полняют из силицированного графитаСГ-П (с пределом прочности бй К4200 кгс/см , модулем упругости Е1,27 10 кгс/см , коэффициентомлинейного расширения 0" = 4,2 100 к 20 1/ С и коэффициентом Пуассона (и0,1) и металлической обоймы иэстали 40 13 (с пределом текучестиОт = 9,5 1 О кгс/см , Е= 2,1и 10 кгс/см , 00 ь = 11,0 1 О 1/С 25 и р = 0,3), При этом оптимальнаявеличина диаметра соединения кольцевого вкладыша с металлической обоймой 0=90 мм, Для обеспечения надежной работоспособности соединения при 30 р = 140 С (температура стерилизацииуплотнения) необходимо иметь натягсопряхенных,деталей не менее П11 т (С) 0 ( р Г 1373,4 мкм, где с- температура на ружной среды С 20 СВыбирают посадку б 90 Нут 0,039)1+О ф 90 И 7(+О, 15940 1 136Изобретение относится к уплотнительной технике и является усовершенствованием способа по авт.св.119 1128037,Цель изобретения - увеличениедолговечности уплотняющих поясков колец трения и повьппение надежностисоединения кольцевого вкладьппа с металлической обоймой за счет сохранения начальной износостойкости колецтрений.На чертеже показано устройстводля осуществления предлагаемого способа.Устройство состоит из сосуда 1с центральным стержнем 2, имеющимрезьбу 3, крьппку 4 с уплотнительнымкольцом 5, и гайки 6, В крышку 4 вварен штуцер с вентилем 7, а в стенкусосуда, у его дна, - штуцер с вентилем 8, В стенках сосуда 1 вмонтированобогреватель 9.Способ осуществляют следующимобразом.Отшлифованные кольцевые вкладьппи10 из силицированного графита помещают внутрь сосуда 1 через резиновыеуплотнители 11 и поджимают посредством гайки 6 крьппкой 4, После этогооткрывается вентиль 7 и герметичнаяполость 12, образованная внутреннимистенками сосуда 1, наружными цилиндрическими поверхностями кольцевыхвкладьппей 10 и крьппкой 4, эаполняется 3-15 Ж-ным раствором щелочи (ИаОНили КОН), и включаются обогреватели 9. Обработку поверхности кольцевого вкладьппа раствором щелочи прочэ 0дят в течение 3 ч при 80 С. По окончании этой операции отработанньпнраствор щелочи сливают в емкостт длярегенерации через сливной штуцер,открыв вентиль 8, Затем проводитсяоперация промывки обработанной поверхности кольцеового вкладьппа подачей воды через штуцер в крьппке 4.Операция промывки ведется до достижения нейтральной реакции промывочной воды, которая контролируетсялакмусовой бумагой, По окончанииоперации промывки промывочная водасливается иэ полости 12, вентиль 8перекрывается, а полость 12 подсоединяется к вакуумной системе (вакуум-насосу) и в ней создается разрежение до остаточного давления 5-1 ммрт.ст., при котором проводится операция осушки в течение 10-15 мин. Вкладыш иэ силицированного графита СГ-П устанавливают в устройстве для выщелачивания и промывки изакрепляют, как показано на чертеже.Образованную герметичную полость между наружной цилиндрической поверхностью кольцевого вкладьппа и внутренней поверхностью сосуда заполняют 157-ным щелочным раствором и вы 0держивают при 80 С в течение не менее 3 ч, после чего щелочной раствор из сосуда сливают и в него подают воду для промывки кольцевого вкладьппа, Промывку ведут до наступления 55нейтральной реакции промывочной воды,которую контролируют лакмусовой бумагой.Обработанные щелочью и промытыеводой кольцевые вкладыши из силицированного графита подвергают осушке под вакуумом при остаточном давлении 5-1 мм рт.ст. в течение 10-5 мин, После вакуумирования вкладыши устао навливают в нагретые до 300 С металлические обоймы и охлаждают до комнатной температуры. Герметичность соединения кольцевых вкладышей с металлическими обоймами контролируют 10 обьвшиванием (до появления пузырьков) или по протечке через соединение керосина (известными методами).У всех 17 изготовленных колец трения соединение герметичное. Полу ченные кольца трения подвергают динамическому испытанию в натуральном образце (торцовом уплотнении) на износостойкость в течение 53 ч при давлении затворной жидкости (воды) 20 в камере гидроподпора уплотнения 0,1 МПа (1 О кгс/см ) и скорости скольжения 3,8 м/с, Температуру в уплотнении при испытаниях поддерживают в интервале 40-65 С. Замеренная интеносивность износа колец пар трения в среднем при этом составляет 3,3" АЙ 0 мм/мм.П р и м е р 2 (известный). Кольца трения выполняют из силицированного 30 графита СГ-П и металлической обоймы с теми же характеристиками, что и в примере 1, Обработку кольцевого вкладыша проводят следующим образом. Вкладыш полностью погружают в сосудф 35 заполненный 152-ной щелочью, и выдероживают при 80 С в течение 3 ч. После промывки определяют твердость и контактную податливость протравленного слоя на соответствующем приборе. Диа метр отпечатка при вдавливании шарика2,5 мм под нагрузкой 18715 кг составляет 1,1 мм, глубина погружения индентора 0,1275 мм, контактная податливость 0,68 мкм/кгс, твердость 187 ед. Затем вкладыш устанавлиовают в нагретую до 300 С металлическую обойму. После охлаждения обойма плотно обжимает вкладыш.Запрессовка вкладышей в металлические обоймы проводится по посадке490 Н 7 ф+0,124/ Проверка на герметичность соединения кольцевых вкладышей с металлическими обоймами показывает: иэ 18 изготовленных колец трения у 5 наблюдается негерметичность соединения.Испытание на износостойкость при тех же условиях на натуральном образце изготовленных по этому способу колец трения, прошедших проверку на герметичность, показывает что интенсивность их износа составляет в среднем 10,6 10 мм/мм.Формула и э о б р е т е н и яСпособ изготовления колец трения торцовых уплотненийпо авт,св. У 1128037, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения долговечности уплотняющих поясков колец трения и повышения надежности соединения кольцевого вкладыша с металлической обоймой, обработку кольцевого вкладыша щелочным раствором производят только по наружной цилиндрической поверхности и перед установкой в нагретую металлическую обойму его подвергают осушке под вакуумом.1364809 Составитель Ю,Тольск Редактор Л.Сердюкова орректор А.ТяскоШШ а е Заказ 6554/2 изводственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проек 8 Тираж 784ВНИИПИ Государственногпо делам изобретении 13035, Москва, Ж, Рауш Подписное комитета СССР и открытий ая наб д,4/5