Торцовое уплотнение и способ изготовления его колец трения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 01)с Р 16 .1 15/3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71)го наурукторшиност Бюл. Р 38й филиал Ленинградскодовательского и конст(57) 1 зобр надежность ие озволяет повысить го уплотнения вал трудоемкость его орцов низить химического ма тит аппаратов,изг отовленгобоймы и по я, уве выситьРабо невра ичить жесткос бов, Е.В.Шатае качество п ие поверхн верхноссти вралеи (К) покрыли щающегося и 2, 1 трения 9, 1 О из из Обойма кажд конпентричн ающегося коены в видейкого матер2 выполнеложенных от пол вста носо иала. на из носиельно другх К 3,друга и 5, 6 средни нутренних и наруж установленныхК 7 или 8 с образомежду нг 4 37772/236.01.895.10.90.зержинскично-исслеского инсроения(56) АвторскоеМф 1343155, кл.Грискин Е,Н.вание износостовых уплотнений,ное мащиностроес. 37-39,свидетельство СССР Г 16 1 15/34, 1986, Разработка и исследогких пар трения торцоХимическое и нефтяпе, М., 1975, Р 6,(54) ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ 1 СПОСОБИЗГОТОВЛЕНЯ ЕГО КОЛЕЦ ТРЕНИЯИзобретение относится к уплтццте:льнОЙ тРхнцкРВ члГтцости к т(1 тс - вым уплотнеццям Бд;ОБ аппаратБ, 11 мОжет быть испо.30 Внс э умиче.сл:1и других отраслях промьцпеццсстсЦелью цзобретеция яОяетс.я повпппеиР Надежности уппотееця ц Гциж(.ниетрудоемкости изг отовпенся,На фИГ. 1 ПрЕПСтавсСО уППС)ТНЕНИЕ,общий вид, разрез; цд фцг. 2 - соединение колец Б обойме пс(сре;Тствомшптцфто; нд фцг. 3 - сГ елис" ццс кслец в обойме мет)стол сдркц; цд фигс -СХРМД ЛЛКПЛДК 1 Б КаисВК") 33 ГРТОБКаитИфРИКЦИОЦЦЫХ МатЕРЦЛ;ОВ, с.РЕДЦРГ кольца ц устдноцкц пуд оцд; цдфиг. 5 - ко:ьцо тренияОс;ге пресссБ- ки ацтифрикциоцц гх мате;цдлГБ (пуГ- тиром цоказацо готове КО.ьцГ трсция ггосле термической ц мехдцическй обработки); цд фиг, б - схема по.1 уч. - ния колец трения с применением вспомогательных коццецтричцьх кспец, ус: - танавливаемых нд элготовку.Торцовое уп:отвице состоит цз нс- подвижцого когьТС 1 трения и Вращающего кольцдтрецця., Обойма которы: выполнена из конг(.Стричо р;с опожецных относительно друг пру а, сос твстственно, вцутрс.ццих колец 3 ц) и пав ружньгс колец 5 и б. )(1 ежу кольцами и 5 устдцовпено Бппотцук( среднее (ОЛЬНО 7, л между кольтлс 3 и б среднее кольцо Я, .т 05 ьтд устдцовле 1 таким образом, Т(э обрд эунт меж;у собои торцоэые кс;ьцевые ксцд 3 с, В КОТОРПХ РЕЗМ(ПЕ.Е 1 13 СТ(13 КЦС:ООТВЕТ ственно, 9 и 10 ц:э дцтцсбрцкццоцц 0 ИЗНОСОсТОЙКОГО МЛ ТРр 113( С, Н Е 0;131 Ж ное кольцо 1 трсня уст;сцэпс с) чс - рез кольцо 11 В н.цоцл ц 12 и,:рцжимается пружцедлц 1; к Вращающемуся кольцу 2 тре 51, ногр. устцо 3.(е 10 цд втулке 1 Бдп; 1. И,креппецР р С. 3;)ПГ ( К С1 Т" 1 б 1 Ес Жц МН у Нсуп ку 1 7 1;11 к 1 1 5, 1 с (с с 1 д цц 11 с. 1 (р (а( р Е 31 1 Е Р Ь 51 Ь П ) ( 9 у С Т Л Н 01 вц кр(.) б;3 (,юп(111 лд меру уп -2 Р .тнец,1 рспп( цц Р В туп кс 1( и кп ьцу 2 от1 л 3 1.) 1 Р)спа(с.51 1(1 том1, 1 (рлессо(.т 1 цс.НО;:313 н с кг)1,1 ( 1 т)еНця И( НОГ(1 цця ( с: 0 К(1 1 1ОсуцР ГТБя(Г я р СИНОБ Мц Кцдсц 2.с И23, л 1 лс(гкс 1 по ( 3 у 15 - ре иНОВЫМ КОП.цМ 23. сгя ГО ;Лц; б П.ЮЕйЖРГ К 0(. 11 Нйге( 12 ГЕ 1 И 5 (1(1 Л цхоб(1; МОут бП )1 Г 0 Е,.с НЬ Л(Жзу СГ 1ЗР пцфт ги 2 а ипи ОГсР;.твс;лсП 1 ОБ 25),П:1 ТНРЕ(ИЕ: р;1 бОТ 3 Р г С Р ;(Пцм сб -(15 Б упс 0 сНри )тям Бк;Ючдю. Оя Брдбту Бстдкц 9 и 1) и э;1 3( Гс стойК МД ТСРИЛЛ РсС.(.ГЖЕНЦс. Ц 3:(РУ;1 лнцая кцсГрукцс с торцов)го уп:. О ГНРцця ПО 1 ОПБРТГ)П Сс СТВИТЬ СОсоб и 3 Г О т 0 13: Р 11 5 с к ).; , ц .1) (1 Я ( (,, 45 б).(1 31 ОТс 351 ИЕЛЮ Г СТс 513(Ю 31 ОТВ Ку2 7 ко: ьц,р Р 3 я, прл ко Гор 0 с рл В - 55ц 1 СпР 1 не ОГ);цн .:1 ОР 1 ОВ Ог 1 НОР РР х цти здг; т (Бл.ц 7 япопяк(т кс)сьце:(;ю канд "ку 28 пц)(01 рав(ой пп;ри 3С р Р,ТН ГК Пс 1 / лц Н, Л С:Ь -35 5 15996рен релита 29 и медного порошка 30.Закладывают среднее кольцо, на которое в кольцевую канавку 28 засыпаютравномерно новые верхние слои зеренрелита 31 и медного порошка 32. Заготовку 27 используют в качестве прессформы, Сверху устанавливают пуансон33 и производят прессовку (уплотнение) материалов релита с медью (направление усилия прессования показанострелкой ня виг. 5) с усилием сжатияот 1 до 5 т/см . Вынимают из канавкипуансон 33 и заготовку помещают в вакуумную или водородную печь, где при 15температуре, превышающей температуруплавления меди (температура плавлениямеди 1083 С), спрессованные двя слоярелита пропитываются расплавленноймедью, образуя плотные соединения 20слоев релита с обмедценной подложкой и обеспечивая беспорпстые износостойкие, антифрикционные материалы,состоящие из зерен релита и меднойсвязки. Затем охлажденную заготовку 2527 с размещенными в цей янтифрикционными материалами с средним кольцомподвергают механической обработке,включающей также шлиФовку с двух сторон рабочих торцов алмазным кругом 30и притирку ня чугунной плите с алмазными порошками или пастями до образования готового кольца 34 трения, показанного пунктиром на Фиг. 5. Сцелью уменьшения толщины стальнойзаготовки 27 (фиг. 6) и затрат наизготовление кольца трения, ца заготовку устанавливают вспомогательныеконцентричные кольца 35 и 36, которыепосле прессовки снимают и используют 40для изготовления последующих колецтрения. Лля предотвращения цалипацияматериала к поверхности пуансона 33сверху на верхний антифрикционныйматериал устанавливают прокладку 37 45(металлическую пластину, картон,бумагу и др. материала), которуюзатем убирают.П р и м е р 1. Изготовление коль.ца трения с рабочей поверхностью изматериала реалита и меди,Изготовили заготовку с размерамиб 95 мм м 140 мм, высотой 30 мм, в которой выполнили кольцевую канавкуб 103 мм х 113 мм с высотой 28 мм,а также среднее кольцо с размерамиб 103,2 мм112,8 мм высотой 14 ммиз материалов сталь 12 Х 18 Н 10 Т. Произвели обезжиривание канавки и тор 10 6цоц кольца ацетоном. На дно канавки засыпали нижний слой материала - репт толщиной 4-5 мм и слой меди 1,5 - 2 мм, потом установили в нее среднее кольца, ца поверхность которого в канавку насыпали верхний слой материала - релит толщиной 4-5 мм и слой меди 1,5 - 2 мм. Сверху устанавливал пуансон и на гидравлическом прессе с усилием 2,0 т/см 2 произвели сжате (уплотнение) верхних и нижних слоег, релитя и меди. Далее вынулц пуансон и произвели спеканиев электропечи сопротивления двухколпаковой вакуумной СГВ,42/ 15 И 2о материала релт - медь при 1150 С в течение 40 мин, Охлаждение заготовкц осуществляли в печи под вакуумом по комцятчой температуры. Далее заготовку обработали ца токарном станке, резцом срезали дцо и верхнюю часть торца заготовки до материала релт - медь, обработали полностью торцовые поверхности с обеих сторон, произвели шлифовку рабочих торцов с двух сторон алмазным кругом и их притрку а;гмязной пастой до полного соответствия кольца трения требованиям чертсжа.П р и м е р 2. Изготовление ксльпя треня с рабочей поверхностью композпоццого матерала - порошка углеграфитя марк 2 П(продукты отходов, получаемые при обрабогке заготовок цз материала 2 Ппри из. гстовпецц колец пяр трения) со связкой клеем ЭЛ Изготовили заготовку с кольцевой канавкойсреднее кольцо с теми же размерами, что и в примере 1, Приготовл компоэпшонный материал путем смешения порошка углегряфитового материала с клеем марки ЭЛ, разбавленным ацетоном. Полученную смесь поместили на дно канавки слоем в 6-7 мм, установили среднее кольцо, на поверхность которого в канавку заложили в рхций слой смеси толщиной 6-7 мм. Ня поверхчость смеси установили картоццую прокладку и далее пуансоцсм произвели сжатие и уплотнечие верхних и нижних слоев антифрикционных материалов. Вынули пуансон и поместлц заготовку в печь, где прио50-60 С произвели сушку слоев, прикоторой происходила полимеризацияклея с образованием твердой структурыизцосостойкогс материала 2 П, 159 б 10связанного клеем 3,1-5. Ллаее злготовку обработали ло получен коль;дтрения в полном соотве-с;и требовдниям чертежа.Таким образом, благодаря предложенной конструкции улотения по данному способу можно изго гонит, кольца трения с двумя рабочими поверхностями с одной установки пр прес.совании и спекании, что позволяет уменьшить труцоемкост:ь при х изготовлении, л также экономить лцтпйрикционные материалы. При зтом повышается надежность уплотнения и одновременно15 уменьшаются его габаритна и вес.Формулизобретения1. Торцовое уплотнение, состоящее из вращающегося, и неврашающегося колец трения, рабочие поверхности которых выполнены в вице вставок из износостойкого материала, установлен ных в обоймы, о т л и ч д ю ш е е с я тем, что, с целью повышения нацежности уплотцеаи и сважен;.я трудоемкости изготовленя, обойма кджгао о кольца выполненаз коццентричцо расположенных относительно друг друга внутреннего и наружного колец и установленного гермсти но между цим среднего кольца с образованием торпо вых ко.аьцеых клялаак, д вставки аасз -мсш цы аа тк клцлгкях.Уааас"с це по и1 о т: ич д ю щ е е с я тем что, с цельюувелнекя жесткости обойм, наружцое,ой каре злкллцыгадемого средегокоаьцд,ос.ае .алклддк в канавку изцосостойкого матердлд в ней устлцавсре;нес ко ьцо цд цег о пометсрой слой износостойкого мал, д мехлцческой обработке гают талько торцы заготовки. (:осаб по и. 3, о тл ч д й с я тем,"о цл заготовку роы канавки ус-лнявлвают г, а еаа,ае когаьцга,Способ по аап 3а о т л и ллют щдют в тораал и. гаер Ю П Исо стса аас.асмо5. д ю шй с я тем, что с целью .она:ааааец качества поверхцости покаытя, 1 а; то".оЙ со; износостоЙ- ког г материл.ал уст;адлвлется прокл,:кл,вцутреццее и среднее кольца неполвижцо саед.цецы между с обой.Э, С;пссгб и а отовгаеция калец трен торцов го уплотеця, в ключ аюкий выполнене в зл готовке кольца трения торцовой кольевой клянки, закладку в канавку изцссостойкого материала, гарессолцие, мехлцичекую обработку заготоки, о т л и ч л к щ и й с я тем, что торцовую кола;евук канавку выполняют ц заготовке шриой, рлв.1 ЯПИ Государ Сс 1 роизводственно-издательс кий комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 венного комитета п 113035, Москва, Жизобретения Раушская