НАБИВКА Российский патент 2000 года по МПК F16J15/20 

Заявляемое изобретение относится к набивкам, преимущественно мягким набивкам, предназначенным для эксплуатации в сальниках с аксиальным натяжением.

Аналогом заявляемого изобретения является волокнистая набивка, поверхность которой выполнена в виде чередующихся выступов и впадин (см. Ворохов А. М. и др. Волокнистые и комбинированные сальниковые уплотнения.- М.: Машиностроение, 1966, с. 77-111). Существенные признаки аналога "поверхность выполнена в виде чередующихся выступов и впадин" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является возможность снижения при больших скоростях взаимного перемещения элементов антифрикционной пары положительного градиента механических свойств по глубине в антифрикционной паре трения, приводящая к увеличению работы объемного деформирования, потере способности к многократному передеформированию и, как следствие, потере антифрикционных свойств и повышенному износу сальника, приводящему к потере сальником уплотняющей способности.

Прототипом заявляемого изобретения является волокнистая набивка, поверхность которой выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, где впадины составляют менее 50% уплотняющей поверхности набивки (см. свидетельство на полезную модель РФ N 8070, МПК 6 F 16 J 15/22, 1998). Существенные признаки прототипа "поверхность выполнена в виде чередующихся выступов и впадин" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является возможность снижения в сальниках, работающих под большим избыточным давлением со значительным аксиальным натяжением и больших скоростях взаимного перемещения элементов антифрикционной пары, положительного градиента механических свойств по глубине в антифрикционной паре трения. Это приводит к увеличению работы объемного деформирования, потере способности к многократному передеформированию и, как следствие, снижению антифрикционных свойств и повышенному износу сальника, что приводит к потере сальником уплотняющей способности.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение при антифрикционном контакте в процессе эксплуатации сальника под большим избыточным давлением со значительным аксиальным натяжением пластичности поверхностного слоя набивки у поверхности трения, что способствует повышению антифрикционных свойств, исключает возможность развития схватывания, задиров и глубинного вырывания, что приводит к уменьшению износа сальника и снижению возможности потери сальником уплотняющей способности.

Для достижения указанного технического результата в набивке, поверхность которой выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, глубина впадин составляет не менее 30% их ширины.

Существенные признаки заявляемого изобретения "глубина впадин составляет не менее 30% их ширины" являются отличительными от признаков прототипа.

Набивка представляет собой волокнистое основание (каркас) различного конструктивного исполнения. Обычно используются каркасы из чесаного волокна, крученые, плетеные, скатанные, дублированные, формованные, прессованные и др. В качестве волокон для волокнистого основания могут использоваться хлопчатобумажные, лубяные, асбестовые, стеклянные, фторопластовые, полиэфирные, полиарамидные и др. волокна. Набивка может содержать только волокнистые материалы (сухая набивка), волокнистые материалы и различные пропитывающие материалы (набивки, пропитанные маслами, жирами, смолами, пластмассами, другими жидкими продуктами, иногда с добавлением порошковых материалов, прорезиненные резиновыми клеями, резиновыми смесями и др.), а также дополнительно вводимые материалы (проволоку, шнуры, пружины, пластины, трубки и др. ). Уплотняющая поверхность набивки выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, образованных нитями каркаса набивки и промежутками между ними. При этом толщины нитей и конструкция каркаса подбираются таким образом, чтобы глубина впадин составляла не менее 30% ширины впадин.

Изготавливаться заявляемая набивка может известными методами, например, навивкой или плетением из волокнистых нитей и др.

Изготовление набивки с уплотняющей поверхностью, часть которой составляют впадины, глубина которых составляет не менее 30% их ширины, способствует сохранению пластичного поверхностного слоя на поверхности трения в условиях больших аксиальных натяжений сальника за счет проникновения во впадины поверхности уплотняемой среды или смазки (пропитки), содержащейся в набивке. Это снижает возможность развития схватывания, то есть возможность задиров и глубинного вырывания. Если глубина впадин составляет менее 30% ширины впадин, то в условиях значительных аксиальных натяжений, необходимых для обеспечения герметичности сальников, работающих под большим избыточным давлением и при больших скоростях перемещения уплотняемой поверхности по отношению к уплотнительной поверхности набивки, возможно образование на поверхности трения из-за недостаточной глубины впадин и, как следствие, недостаточной скорости проникновения во впадины поверхности смазки или уплотняемой среды, отдельных участков без смазки, пластичность которых ниже пластичности поверхностного слоя. В результате в этих местах образуется отрицательный градиент механических свойств, что способствует появлению местных избытков давления, развитию схватывания и потере антифрикционных свойств, что в свою очередь приводит к износу и потере уплотняющей способности сальником. Наличие впадин достаточной глубины обеспечивает образование пластичного слоя на поверхности фрикционного контакта. В результате удается улучшить уплотняющую способность сальниковой набивки и сальника.

Изобретение относится к набивкам, преимущественно мягким набивкам, предназначенным для эксплуатации в сальниках с аксиальным натяжением. Набивка выполнена с поверхностью, на которой имеются впадины, глубина которых составляет не менее 30% их ширины. Изобретение повышает надежность уплотнения.

Набивка, поверхность которой выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, отличающаяся тем, что глубина впадин состоит не менее 30% их ширины.