Способ изготовления уплотнителей

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИЛЬСТВУ ое к авт, сеид-ву 1) Дополнител 22) Заявлено 23,03. 77 (21) 246624125-08)М, Кл. Р 16 Х 15/32 с присоединеии (23)Приоритет заявки М 2181840/08 Ьеударетеевый кеиите СССР во делаи изебрвтенкй и открытнй(088, иков ата опубл ования описания 25, 10 В. С.В. Ф,Балашков, В, Я, Елизаров Н, С, Тимофеева, В, П, Чамлай, Н. А. А. В. Шептухин и В. Т, Юшкин Авторыобретени 71) Заявител(54)СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПЛОТНИТ хинке х соедищем приожет рованииизводств, ких станнекипобыти э пл Известен способ изготовления уплотнителей, по которому заготовки подвергают пластической деформации при ком Е наткой температуре в направлениях,противоположных направлению действия уплотняющих усилий,до величины остаточной деформации 1-203,а затем иэготав ливают уплотняющие детали заданных размеров 1,11,Изготовленные по известному способу уплотнители не снижают эффективности уплотнения за весь цикл длительной эксплуатации при высоких температурах, так как, благодаря эффекту эластичной памяти, в уплотнителях при нагревании создаются усилия возврата Изобретение относится к ттнения разъемных подвижный в оборудовании, работаюышенных температурах, ииспользовано при проектисплуатации химических провых и атомных электриче в исходное состояние, которые компенсируют усадочные явления и сохраняютгерметичность на высоком уровне. Однако для уплотнителей с конической кольцевой уплотняющей частью такой равномерной возвратной прижим не позволяетиспользовать в достаточной степенисвойства эластичной кромки, что снижает эффективность уплотнения, и вконечном счете, его ресурс,Цель изобретения - повышение ресур"са работы уплотнителя,Поставленная цель достигается темчто в известном способе изготовленияуплотнителей,включающем пластическуюдеформацию заготовки и механическуюобработку, перед механической обработкой в размер коническую часть заготовки выворачивают осевым усилием.Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что осевое выворачиЪванне создает в заготовке пластические деформации и придает ей новуюформу обратной конической втулки. Де875147 20 таль, изготовленная из вывернутойзаготовки, при нагревании стремитсязанять первоначальную додеформацион-.ную форму, что создает дополнительноеусилие прижима эластичных кромок куплотняемым поверхностям на наружнойи внутренней трубе, при этом происходит полная компенсация потери уплотнения из-за усадки материала и релаксации начального упругого натяга.Прижимные усилия, создаваемые засчет эффекта памяти материала или эффекта эластичной памяти, могут бытьзначительно увеличены, если одновременно с выворачиванием производитьдеформацию таким образом, чтобывнутренний диаметр. заготовки увеличивался, а наружный - уменьшался. Тогдапри обратном разворачивании в нагретом состоянии одновременно будетпроисходить увеличение большого основания и уменьшение малого, чтосоздает дополнительное увеличение прижимного усилия и повьппение эффектагерметизации.Регулируя соотношение д 5додерформационных и последеформационных размеров оснований уплотнителя,можно добиться любой заданной величины рабочего натяга, Поскольку этовыражается по поверхности наружнойтрубы, то в ряде случаев целесообразно ограничиваться уменьшением диаметра большого основания, оставив меньшее основание без изменения,При деформации диаметров заготовокнадо иметь в виду, что чрезмерное по 35вышение прижимного усилия может привести к разрушению самого уплотнителя, Поэтому для многих материаловпрактически приемлемые остаточные де 40формации должны укладываться в пределы 1-20 . Предлагаемый способ применим длямногих металлов и сплавов, а такжедля, полимерных материалов различногосостава,Способ изготовления уплотнителейс конической уплотняющей частью опробирован на.узле уплотнения типа трубка в трубе, которое испытано в лабораториях и промышленных условиях.Результаты испытаний приведены в прилагаемом примере,П р и м е р: Уплотняющие деталиизготовляли по предлагаемому способу 55из фторпластов: ФП 95-82-72;ФТУ 6 -05-810-71;ФИБ ТУ-05-1447-71,4Деформирование заготовок производи-,лось на машине типа УМИв специальных струбцинах или прессформах. Затем на токарном станке вытачивали конические заготовки по чертежам беэ изменения допусков,На фиг. 1 изображена схема деформирования конической заготовки безизменения диаметров оснований, где 1заготовка до выворачивания, а 2 - вывернутая заготовка. При выворачиваниинаружная коническая поверхность 3становится внутренней, а внутренняя 4наружной,На Фиг, 2 показана схема деформирования конической заготовки выворачиванием с одновременным изменениемдиаметров оснований, При этом, послевыворачивания1 2 / 12 фНа фиг. 3 показана коническая прокладка, изготовленная из деформированной заготовки 2, где имеются двеуплотняющие поверхности; внутренняя5 с кромкой 6 и наружная 7 с кромкой8,На Фиг. 4 изображена схема создания уплотняющих усилий коническойпрокладкой, изготовленной из заготовки, деформированной выворачиваниембез изменения диаметров, в соединении труба в трубе. При нагреваниивозникают усилия, которые стремятсявывернуть прокладку назад в додеформированное положение заготовки. Поскольку поверхность 9 внутренней трубы и поверхность 10 наружной трубыпрепятствуют этому возврату, кромки6 и 8 создают усилия прижима Р и Р,На Фиг. 5 показана схема созданияуплотняющих усилий конической прокладкой, изготовленной из заготовки,деформированной выворачиванием с одновременным увеличением диаметраменьшего основания и уменьшением диаметра большего основания. Возврат кдодеформационным диаметрам заготовоксоздает дополнительные усилия Ри Р 4поверхностями 5 и 7, повышающие эффект герметизации. Испытания конических прокладок показали, что они сохраняют вывернутую Форму при нагреве до 40-50 С.При более высоких температурах прокладки в свободном состоянии ( снятые с труб) начинают медленно возвращаться к додеформационной форме и размерам.,:,(;й ;:с5 8751На фиг, 6 - показана схема графической зависимости изменения диаметров конической прокладкигде кривая11 обозначает измененйе диаметрабольшого основания, кривая 12 - изменение диаметра меньшего основания,Несколько комплектов коническихпрокладок из ФП испытывали настенде при температуре до 200 С иодавлении до 19 кгс/см в узле уплот Огч,иения труба в трубе. При этом в комплекте из четырех прокладок трех создавали начальный зазор по внутреннейи наружной поверхностям до 1,0 мм,На фиг, 7 показано как начальный 5зазор 13 по внутренней поверхностии зазор 14 по наружной поверхностибыл компенсирован перемещением кромок 6 и 8 с возникновением уплотняющих усилий Р и Р 220Несколько соединений типа трубав трубе с прокладками иэ ФП,изготовленными по предлагаемому способу, испытывали на термоциклирование: нагрев до 200 С - охлаждениеоодо 20 С. После 70 циклов испытания,что соответствует примерно пяти годам эксплуатации, снятые с труб прокладки сохраняли способность обратного выворачивания к форме и размерам, близким додеформированным,Таким образом, усилия, создаваемыеэффектом эластической памяти, оказываются стойкими и не релаксируют прйдлительных нагревах. При многоцикловых испытаниях растрескивания фторопластовых прокладок не наблюдалось.Описание явления самогерметиэациипрокладок, изготовленных по предлагаемому способу, позволяет получитьйоложительный эффект в тепловой и .атомной энергетике, химической промышленности, обуславливаемый следующими факторами: 47а) повышение герметичности н надежности уплотнений дает снижение потерь продуктов и уменьшение загрязнения окружающей среды;б) увеличение ресурса уплотнений в 3-5 раз в значительной степени снижает ремонтные затраты, экономический эффект составит 50,0 тыс.руб. в год;в), снижаются требования к точности изготовления прокладок, т.е, упрощается механическая обработка;может быть облегчена сборка соединения за счет изменения допусков с уменьшением начального натяга;д)уменьшением начального натяга можно полностью исключить растрескивание уплотняющих деталей,Таким образом, трудозатраты на дополнительную операцию выворачивания и несколько болеевысокий расход фторопластов, связанный с изготовлением промежуточной конической заготовки, в значительной степени перекрывается положительным эффектом.Формула изобретенияСпособ изготовления уплотнителей сконической кольцевой уплотняющей частью, включающнй пластическую деформмацию заготовки и механическую обработку, о т.л и .ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения ресурса работы уплотнителей, перед механической обработкой в размер коническуючасть заготовки выворачивают осевымусилием.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2181840/25-08,кл. Р 16 7 15/32, 1975.Составитель В. Ели ровктор В. Лазаренко Техред А.Бабинец Корректор А, Ференц за ПодписноСР А. . ,Лщигатент", г, Ужгород,ул.Проек 4 Заказ 9297/62 Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 333035 Москва Ж