Способ обработки кольца трения торцевого уплотнения

(51)5 Р 16 1 15 34 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Дзержинский филиал Ленинградскогонаучно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ КОЛЬЦА ТРЕНИЯ ТОРЦОВОГО УПЛОТНЕНИЯ(57) Изобретение относится к обработке деталей торцового уплотнения. Целью изобретения является повышение надежностиуплотнений путем приближения контурной.ЯО 1566148 А 1 площадки контакта рабочих пове хностей к номинальной после сборки уплотнения. Кольцо трения, собранное в устройсгве, имитируюцем нагружение кольца в уплотнении, притирают на притирочной плите 1 до плоскопараллельной торцовой поьерхьости 2, После осуществления притирки кольцо трения 3 извлекается из устройства. При этом снимается нагружение и оно возвращает свое исходное положение с образованием конусности под углом а поверхности 2. При сборке колец трения 3 в уплотнение вновь происходит их деформация под действием упругих элементов 5, б и восстанавливается плоскостность торцовой поверх. ности 2, что обеспечивает надежную работу уплотнения и высокую герметичность. 1 з,п. с ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к уплотнительнойтехнике и может быть использовано приизготовлении колец трения торцовых уплот; нений.Цель изобретения - повышение надежности работы уплотнений путем приближения контурной (фактической) площади контакта рабочих поверхностей к номинальной после сборки уплотнения.На фиг. 1 изображено устройство дляосуществления предлагаемого способа; нафиг. 2 - стык колец трения, рабочие поверхности которых обработаны известнымспособом с напрессовкой бандажа, послесборки в уплотнение и некоторого времениэксплуатации; на фиг, 3 - кольцо трения, 15обработанное по предлагаемому способу иосвобожденное от нагружения; на фиг, 4 -кольца трения, обработанные по предлагаемому способу и установленные в уплотнение для условий максимальной герметичности,Устройство для осуществления способа обработки кольца трения состоит из притирочной плиты 1 для плоскопараллельнойобработки торцовой поверхности 2 кольца 3трения, кольцевой державки 4, в которой 25помещаются пружины 5, резинового кольца6, установочного кольца 7, нажимногокольца 8 и болта 9.Способ осуществляют следующим образом.Кольцо 3 трения собирается между установочным кольцом 7 и кольцевой державкой 4 и закрепляется болтом 9. Для приближения к реальным условиям на кольцо 3трения действует усилие пружин 5 через нажимное кольцо 8 аналогично схеме торцового уплотнения и усилие резинового кольца6, расположенного в хвостовой части кольца3 трения. Количество и размеры пружин 5и резинового кольца 6 для установлениямаксимального герметизирующего контактирования должны соответствовать фактически 40установленным в уплотнение.В результате осуществления сборкикольца 3 трения по предлагаемому способув устройстве (фиг, 1) происходит нагружение кольца 3 трения, имитирующее егонагружение в уплотнении. При этом происходит деформация кольца 3 трения с образованием конусности на торцовой (рабочей)поверхности 2 кольца 3 трения. Кольцо 3трения, собранное в устройстве, притнраютна прнтнрочной плитс 1 до пласкопнрвлщльной тОрцОНОй помрхностн 2,После Осуществления притирки кольцотрения извлекается из устройства, Прн этомснимается нагруженне и оно возвращаетсвое исходное положение. Однако наруша.ется плоскостность с Образованием конусности под углом а поверхности 2 (фиг. 3),При сборке колец трения в уплотнение вновь происходит их деформация под действием упругих элементов 5 и 6 и восстанавливается плоскостность торцовой поверхности 2 (фиг, 4), д -.тигается равенство контурной площади контактирования и номинальной. Осуществляется сохранение плоскопараллельного зазора в стыке колец трения, раскрытия пары трения не происходит. Этим обеспечивается надежная работа уплотнения и высокая герметичность сразу же после сборки, не требуется время на приработку,В случае обработки рабочих поверхностей колец трения известным способом с напрессовкой бандажа не достигается приближение к реальным условиям нагружения, В этом случае при сборке обработанных колец трения в уплотнение (фиг, 2) происходит образование конфузорных или диффузорных зазоров, приводящих к раскрытию пар трения и возникновению недопустимых утечек.Благодаря приработке контурная поверхность контактирования через некоторое время может в результате эксплуатации сравняться с номинальной при выполнении колец трения из мягкого материала. В случае применения твердых колец трения не достигается равенство контурной и номинальной поверхностей контактирования даже через длительное время эксплуатации.Пример 1. Изготавливают два кольца трения из силицированного графита СГ - П с размерами пояска трения фв.у,=.78 мм; фнар= - 83 мм применительно к упЛотнению на вал диаметром 65 мм.Затем одно кольцо трения помещают в приспособление для деформации кольца по известному способу, снабженное термоэлементом, и производят обработку торцовой поверхности его методом притирки на специальном оборудовании с обеспечением разной степени нагрева тела кольца по его высоте. Притирка производится в течение20 мин до неплоскостности не более 0,3 мкм. Контроль качества притирки осуществляется с помощью плоскопараллельной Пластины ПИ в монохроматическом освещении (чередование строго параллельных темных и светлых полос).Затем производят обработку второго кольца трения описанным методом. Одновременная обработка двух колец трения невозможна из-за наличия электрорроводов.Изготовленные кольца трения устанавлнивют в уплотнение при условии уси. лин От пружины РЙ=-1,5 кгс/см, При дав ленин затворной жндкоеги АРОВ кгс/ем наблюдается утечка через пару тренйя.Усилие От пружин увеличивают до Р 1= =3 кгс/см, При атом утечка затворной жидкости прекращается, уплотнение герметично.При работе на переменных режимах в течение 50 ч утечка затворной жидкости достигает 100 см/ч (при норме до 6,5 смз/ч) .Пример 2. Кольца трения из силицированного графита СГ - П помещают в устройства с Ру=1,5 кгс/см из условия усилий пружин в уплотнении и производят притирку на притирочном оборудовании по известной технологии в течение 20 мин до неплоскостности не более 0,3 мкм (осуществление контроля с помощью плоскопараллельной пластины ПИ). Притертые кольца трения устанавливают в уплотнение с Ру=1,5 кгс/ /см 2. При давлении затворной жидкости ЬР=6 кгс/см утечка не наблюдается.При работе в течение 5 ч утечка затворной жидкости не превышает 6,5 см/ч.Пример 3. Изготавливают кольца трения из силицированного графита СГ - П с новой конфигурацией с размерами пояска трения Фвнутр. 260 мм; Ф нар=275 мм применительно к уплотнению с диаметром вала 6,=220 мм.Производят притирку по общепринятой технологии на притирочном оборудовании в течение 20 мин до неплоскостности не более 0,6 мкм. Так как плоскопараллельные пластины ПИ выпускаются с диаметром, не превышающим 120 мм, контроль плоскостности проводят наложением пластины ПИ на участок контролируемой поверхности с последующим смещением по окружности кольца и методом визуального осмотра.Притертые кольца трения устанавливают в уплотнение с Руд=1,5 кгс/см. При давлении в затворяй камере Р=6 кгс/см .наблюдается утечка через пару трения. Герметичность не восстанавливается пи увеличении усилий от пружин до 3 кгс/см и более.Производят дополнительную притирку колец трения в течение 40 мин с предварительным ремонтом (правкой) притирочного оборудования. После установки в уплотнение утечка затворной жидкости не превышает 3 см/ч при увеличении Руд до 3 кгс/см (при РД=1,5 кгс/см наблюдается утечка жидкости).При работе на переменных режимах в течение 50 ч утечка затворной жидкости доходит до 200 см/ч.Пример 4. Изготовлено кольцо трения из силицированного графита СГ - Н с размерами пояска трения У внутр,=260 мм; ф нвР= =275 мм применительно к уплотнению на диаметр вала ф,=220 мм помещают в устройство с наложением усилий от пружин 5 Руд=1,5 кгс/см.Производят притирку по известной технологии одновременно с эталонным кольцом, выполненным из силицированного графита с размерами пояска трения ф -у., = =80 мм; ф нар.=95 мм. Ширина поясков трения рабочих колец и эталонного одинаковая. Усилие от пружин на поясок трения эталонного кольца также составляет Ру= =1,5 кгс/см, что соответствует условию нагружения от пружин колец трения в уп лотнении.Притирка производится в течение 35 миндо неплоскостности 0,3 мкм эталонного кольца трения. Контроль эталонного кольца с помощью пластины ПИ в мокохроматическом освещении.При установке рабочих колец трения вуплотнение с Ру=1,5 кгс/см утечки затворной жидкости не наблюдается. При работе в течение 50 ч на переменных режимах утечка затворной жидкости не превышает 25 нормативной (20 см/ч).Формула изобретения1. Способ обработки кольца трения торцового уплотнения, заключающийся в деформации кольца при обработке его рабочей поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы уплотнений путем приближения контурной площади контакта рабочих поверхностей к номинальной после сборки уплотнения, обработку кольца трения осуществляют в нагруженном состоянии, имитирующем нагруженне кольца трения в собранном уплотнении.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что, с целью повышения качества обработки колец повышенного диаметра, контроль неплоскостности осуществляется по эталонному кольцу.Составитель 1 О. ТольскийРедактор Н. Тупица Техред И. Верее Корректор М, ШарошиЗаказ 12 2 Тираж 566 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101