СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬЦА ТРЕНИЯ ТОРЦЕВОГО УПЛОТНЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК F16J15/34 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнениям торцевым, и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства для уплотнения вращающихся валов машин и механизмов.

Известен способ изготовления кольца трения торцового уплотнения, заключающийся в нагревании обоймы, покрытии антифрикционного вкладыша пленкой и запрессовке его в металлическую обойму, при этом пленка наносится на наружную цилиндрическую поверхность антифрикционного вкладыша перед его установкой в нагретую обойму, причем равномерная пленка пиролитического материала имеет толщину 4-5 мкм и обладает большей механической прочностью и твердостью, чем материал обоймы (см. авторское свидетельство СССР №1328625, МПК F 16 J 15/34, опубл. 07.08.87).

Недостатком этого способа является сложная технология изготовления кольца трения, необходимость создания дорогостоящего оборудования и низкая гарантия получения положительного результата.

Известен способ крепления контактных колец торцового уплотнения из углеграфитового материала, заключающийся в нанесении на кольцо фторопластового покрытия, нагреве и запрессовке кольца, отличающийся тем, что бандаж под запрессовку кольца выполняют с условием совмещения главных осей сечений бандажа и кольца, при этом на наружной поверхности бандажа симметрично главной оси сечения выполняют дисковый выступ, а на внутренней - кольцевые выступы, фторопластовое покрытие на углеграфитовое кольцо наносят в виде эмульсии, бандаж нагревают, запрессовывают кольцо, бандаж вставляют в обойму до упора диска в кольцевой выступ на торце ее цилиндрической части, выполняют сварку кольцевого стыка бандажа и обоймы до оплавления кромок стыка (см. авторское свидетельство СССР №1536119, МПК F 16 J 15/34, опубл. 15.01.90).

Недостатком этого способа является сложная технология изготовления контактных колец торцового уплотнения, заключающаяся в нанесении жидкого фторопластового покрытия в виде эмульсии, которая является токсичным и пожароопасным составом, а также в необходимости точного совмещения осей сечений бандажа и кольца, что требует точного оборудования.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ крепления силицированного графитового кольца в металлической обойме путем нагрева обоймы, покрытия эластичным материалом и запрессовки кольца в обойму, при этом покрытие выполняют намоткой на кольцо ленты из эластичного материала, например фторопласта, при этом толщину намотки выбирают равной 0,004-0,012 от наружного диаметра кольца и толщину ленты - 0,1-0,125 от толщины намотки, а нагрев обоймы перед запрессовкой производят до 180-200 градусов (см. авторское свидетельство СССР №811025, МПК F 16 J 15/34, опубл. 07.03.81).

Недостатками наиболее близкого аналога, прототипа, являются повышенный расход фторопластовой ленты за счет ее многослойной намотки, а также необходимость удаления фторопластовой ленты с рабочей поверхности графитового кольца после запрессовки его в обойму, что может привести к нарушению герметичности соединения обойма-лента-кольцо и провороту кольца относительно обоймы.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности и герметичности соединения фрикционного кольца с обоймой и снижение затрат на его изготовление.

Технический результат, получаемый решением поставленной задачи, заключается в повышении надежности соединения фрикционного кольца с обоймой путем увеличения герметичности их соединения за счет однослойной намотки фторопластовой ленты на кольцо, что приводит также к уменьшению ее расхода при изготовлении кольца трения.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе изготовления кольца трения торцевого уплотнения, состоящего из металлической обоймы и фрикционного кольца, заключающемся в нагревании обоймы, покрытии фрикционного кольца эластичным материалом, например лентой из фторопластового материала, по наружной цилиндрической поверхности кольца и запрессовке кольца в обойму, согласно изобретению, покрытие фрикционного кольца лентой из фторопластового материала по наружной цилиндрической поверхности кольца осуществляют в один слой с нахлестом ленты, составляющим не более 5% длины окружности кольца, при этом осуществляют натяжение ленты с одновременным прижатием ее к наружной цилиндрической поверхности кольца и закрепление ленты за счет накалывания ее на выступающие неровности наружной цилиндрической поверхности кольца, образованные при ее обработке.

Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображено кольцо трения торцевого уплотнения в сборе, в разрезе; на фиг.2 - фрикционное кольцо с лентой на его наружной боковой поверхности, вид сбоку, частичный разрез; на фиг.3 - фрикционное кольцо, вид сверху.

Способ осуществляется следующим образом. Берут фрикционное кольцо 1 (фиг.1), например, из силицированного графита, например, прямоугольного сечения и обматывают его фторопластовой лентой 2, например, из ФУМа, толщина ленты равна, например, 0,08 мм, по наружной цилиндрической поверхности кольца 3 одним слоем ленты с образованием нахлеста последней 1<5% длины окружности (фиг.2, 3). Одновременно с нахлестом производят натяг ленты 2 и ее прижатие к наружной цилиндрической поверхности 3 кольца 1, например, эластичным роликом (на чертежах не показан), удержание ленты 2 на поверхности 3 кольца 1 осуществляют за счет накалывания ее на выступающие неровности поверхности 3 кольца 1, образованные при изготовлении кольца 1 в результате обработки его наружной цилиндрической поверхности 3, класс точности обработки поверхности кольца - h6 или Н8.

Берут обойму 4 (фиг.1), например, из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, нагревают ее, например, до температуры +300°С и вставляют кольцо 1 с намотанной на его поверхность 3 лентой 2, в металлическую обойму 4, класс точности обработки цилиндрической поверхности 5 которой составляет Н8, и запрессовывают кольцо 1 в обойму 4, полученное таким образом кольцо трения торцевого уплотнения 6 в сборе охлаждают при комнатной температуре (фиг.1).

Использование заявляемого способа изготовления кольца трения торцевого уплотнения обеспечивает, по сравнению с существующими способами, следующие преимущества:

1. Повышение надежности и герметичности соединения фрикционного кольца с металлической обоймой за счет однослойной намотки уплотняющей ленты на кольцо, что обеспечивает минимальный зазор между фрикционным кольцом и обоймой и сохраняет натяг и герметичность в течение всего срока эксплуатации кольца трения торцевого уплотнения.

2. Упрощение способа изготовления кольца трения торцевого уплотнения.

3. Снижение затрат на изготовление кольца трения торцевого уплотнения за счет уменьшения расхода уплотнительной ленты, а также за счет отсутствия потребности в дорогостоящем оборудовании.

4. Экономия времени изготовления кольца трения за счет сокращения количества операций при осуществлении способа, например, по сравнению с прототипом, срезание уплотнительной ленты с рабочей поверхности кольца уплотнительного.

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к уплотнениям торцевым, и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства для уплотнения вращающихся валов машин и механизмов. В способе изготовления кольца трения торцевого уплотнения, состоящего из металлической обоймы и фрикционного кольца, заключающемся в нагревании обоймы, покрытии фрикционного кольца эластичным материалом, например лентой из фторопластового материала, по наружной цилиндрической поверхности кольца и запрессовке кольца в обойму, покрытие фрикционного кольца лентой из фторопластового материала по наружной цилиндрической поверхности кольца осуществляют в один слой с нахлестом ленты, составляющим не более 5% длины окружности кольца. При этом осуществляют натяжение ленты с одновременным прижатием ее к наружной цилиндрической поверхности кольца и закрепление ленты за счет накалывания ее на выступающие неровности наружной цилиндрической поверхности кольца, образованные при ее обработке. Изобретение повышает надежность и герметичность соединения фрикционного кольца с обоймой. 3 ил.

Способ изготовления кольца трения торцевого уплотнения, состоящего из металлической обоймы и фрикционного кольца, заключающийся в нагревании обоймы, покрытии фрикционного кольца эластичным материалом, например, лентой из фторопластового материала, по наружной цилиндрической поверхности кольца, и запрессовке кольца в обойму, отличающийся тем, что покрытие фрикционного кольца лентой из фторопластового материала по наружной цилиндрической поверхности кольца осуществляют в один слой с нахлестом ленты, составляющим не более 5% длины окружности кольца, при этом осуществляют натяжение ленты с одновременным прижатием ее к наружной цилиндрической поверхности кольца, и закрепление ленты за счет накалывания ее на выступающие неровности наружной цилиндрической поверхности кольца, образованные при ее обработке.