Способ изготовления уплотнительной прокладки из вспененного графита Советский патент 1989 года по МПК F16J15/12 

Изобретение относится к двигателестрое- нию, металлургии, химической технологии, конкретно к созданию высокотемпературных хемостойких уплотнительных прокладок, работоспособных при воздействии повышенных давлений, быстросменяемых тепловых потоков, агрессивных сред.

Цель изобретения - снижение трудоемкости и себестоимости, повышение технологичности формирования уплотнительных прокладок из вспененного графита, в частности большого диаметра, за счет использования предварительно сформированной массы графита определенной плотности.

При.менение предварительно сформованной массы вспененного графита плотностью

0,2-1,2 г/см для создания уплотнительных прокладок позволяет упростить транспортировку вспененного графита путем уплотнения вспененного графита по месту его производства, засыпки порошка в стальной контейнер с подвижной крышкой с последующей ее усадкой, прокатки порошка, или организации термообработки сырья, из которого получают iiopoiHOK вспененного графита, в ограниченном объеме, что позволит сразу же получать уплотненную массу из вспененного графита. Все это позволит транспортировать o6i)eMi)i в 70-600 раз меньн ие, чем при перевозке порошка, а также у,1учшить санитарные ус, 1овия работы обслуживающего персонала. По касл ьо ел

оо

00

N

, iiji: iMHiiM yiipoinai TCH ло: иров / i, 11 , ) sailli l IMO I ||И1Ч 11 11ОЙ IlpOK: i liiPVv viMiaiiiK.; в r. iyxoii матрице, :, I i4 i массшикк ть пресс-форм за счет ;,. ii.iiiin их высоты (при получении : i.i i- K 1И)(,чч;ован1и- 1 в глухой матрице) /К , ).iti( отказаться от примене- iiji T--I KipM licKitMne (и c. ivMae формиро- ,- , i.ioi ннтельиых прокладок из набора ,1 i iui, 11соб одимой копфигурации путем л-|), ;:1 ;io месту устаповки в про- ; и,отпи- ельпую прокладку уплот- ., , ii.iKi I режиме затясивапия бол- )ii,;i стык), при этом доста- :ч1 использовании набора сег- iHMoii копфигурации провести ,1ка любого диаметра, распо- ::vi .; месте.

j t, .иа|).ггельпо сформованной HiiiHo ||);и()ита, используемой и lO.iiipvioninx уплотнений, не

ниже

Л словлена тем, что

i b

UI ,

:( п, иостп полученные из массы куски, пс111 льзуе п,11 при прессовании в глухих прссс-1|и)рмах. или сегменты необходимой KOH1J1II- p;i;i:i i;, i Л11;льзуе.мые д,. 1Я создания пЛ| : -|-. .i ih ri(i. i iiii iro диамсг|1а. не обладают Mi Xtiiin 4.-CK(.ui п;м)чпое гьк). дос 1 С1Точной для ПИЯ ими Гх з пх )1азру1пения. )С ;11ь;;ри- ч.Н)Н1: С||м)рмованной .Ч 1,2 гЧлГ 11о слов,1ена тем.

pi,,i-. ;г

ii

К);

il CI.

|,;1Я

, Кч л. : а : ui; J;

i i PC ;,Millet

.И1| о д. 1Я I

i., I.I . 1ч nil. i Mi

ii i: ii;-i n,iO):Ki

я ПО, Г1 |: Ь, ИЫСОГЫ (

n

ii.l фи I iiai

T()i

.1 д; ;:1мстрс: ioi) и О ягиианяпп

l niini,i) |1|)1

iljli : K l К К. ЛЛКу ;i6 t.M ;i iil;Cl M()v lii (Л плотное

: L . ib. ii; уплотнен

J и .иЛ Я

lunx ci biK, происходит

пч ч. MiH.Miiiii M;I ii. ;;jici,I oBaiiiiii i гря n}X4 coiiaПП1 ванпя | д1Л oii. iMHfvnsannn пр(|Кл ;i;c : ii. исгся смь ic; i .. о ;uM/iti)ijiii.

, i ni i;. ,;;iiii Cvi К ПТ M lie .loci И rat к ; ti i; po i;ii;i. : ь .

, : r;l4iK)i. Ti, с i

; :r:.i да1 ;1е1Н1е ;ic iibiciiii.: cerv.enr;, исполь- ол чения унлогпн е.1ьпьгх пробольшей

Kull в Г,. Гу Х1)Й

1 cei MCfiTOB в СГЯ1 и дающих адок бо. П)П1О1 о кания грапич- кусок f)T другого.

пеобходн мая la.iKH, ооеспе- ..1ка при его

;у|1- 1 проссо- .име- за 1 ягп- | 1,1К, па К) кп под унло г . тем, чи) .массы пред- ioro вс1;снеппог(; грата ни я 6о. I ГОВ, садка се г мен.мчина которой 1П1зличается в зав)1- ()Сгн ог оссбеиностей уп. ютняемого сты- ;1ля 11и.4К.:нагруженпых , где цел1ч )(.1бра -лр ) исно. 1ь: , уплотник ль- tii.ix прок.;,-,., огичсп гельно HCBbicoKoii плотно- :и, .i п Ч1 1епонпн ,епг(.1И irioriiocTbK 0,L г.. Ч-м с;,дка макснма.чьпа ii составляет oil |)1) /о. luijTONiy высота сегмс1гга до.чжна п|Н ;и,1 i;i;i 1 : вькогу про1ч-) под прок,тадку на 5(1 Г),. fjo/ biiice щчевынкчше пеце,че- Cfi n i: a.ino, так как to3 iac i ает расход вспе- 1;е1:г;: с I рафпта, увеличиваемся д:1ина кре

10

15

20

25

30

35

40

.15

50

55

пящих болтов, возрастает время затягивания резьбового соединения, а дополнительного эффекта не достигается. Для высокоиагру- женны.х стыков, где целесообразно использование унлотнительных прокладок повы- И1енной плотности, при применении сегментов плотностью 1,2 г/см усадка минимальна и она составляет 10-15%, поэтому высота сегмента должна не менее, чем на 10-15% превышать глубину проточки, меньшее превышение нецелесообразно, так как в этом случае в режиме прессования сегментов из вспененного графита не будет достигнута необходимая окончательная плотность уплот- нительной прокладки, что снизит герметичность уплотнения при рабочей эксплуатации стыка.

Масса вспененного графита плотностью 0,2-1,2 г/см может быть получена путем как прессования порошка вспененного графита в металлическом контейнере с подвижной крыпжой, или же прокаткой порошка вспененного графита, или же путем нагрева до необходимой температуры в ограниченном объеме окисленного графита (сырья, из которого путем его термообработки получают вспененный графит).

Масса уплотненного вспененного графита перерабатывается на куски или из нее изготовляются сегменты необходимой конфигурации путем применения ножа (в виде 1пльотипы) с соответствуюп1ей конфигурацией лезвия или Н1Тампа.

Б связи с тем, что стыки в двигателе- строении, металлургии, химической технологии имеют различные размеры, конфигурацию, выполнены из различных материалов, стягиваются но-разному, эксплуатируются в раз.1ичных условиях, и.меют иные особенности, Т(.) для каждого конкретного случая создание унлотпительных прокладок из вспе- ненно Ч) графита при использовании пред- ie.ibiio сформованной .массы вспененного рафита плотностью 0,2 1,2 г/см будет и.меть свои особенности. Однако во всех с,1учаях д,-1Я создания уплотнительных нрок, необходимо использовать куски или се1 менты из вспененного графита плотностью 0,2 - 1,2 г/см .

Пример 1. Брался графит Завальевс- К()о .месторождения марки ГЛ-1 (Г ОСТ 5279-74), в который добавлялся концент- .шрованный раствор серной кислоты с окислителем. Графит выдержива. 1ся в растворе необходи.мое время, затем отмывался водой до нейтральной реакции промывных растворов, су1ннлся при 110-130°С в течение 1 2ч, подвергался кратковременной ; ыдержке в печи нагрева при 600-1000 С и получался порошок вспененного графита )1ас111пной плотпостью 5- -20 г/л. Полученный пО|)О1нок вспененного графита засыпался и сгальной контейнер пря.моугольной формы с притертой подвижной , крьппка закрывалась и нагружа.пась для создания давления до 50 бар. Затем крышка

снималась, содержимое контейнера извлекалось и определялась плотность полученной уплотненной массы из вспененного графита. Плотность составляла 0,2-0,8 г/см Полученная плита из вспененного графита имела высоту 1-5 см. Затем плита из вспененного графита с Г1омои|ью ножа с соответствующей конфигурацией лезвия (в виде гильотины) разрезалась на куски или из плиты вырезались или выштам- повывались внешним радиусом 355 мм, внутренним радиусом 345 мм, длиной 100- 150 мм. Далее полученные куски использовались для прессования уплотнительны.х прокладок внешним диаметром 140 мм, внутренним диаметром 120 мм и толщиной 2 мм для уплотнения стыка между диском и металлопроводом для подачи жидкого алюминия в форму в машине для литья алюминия под перепадом давления, для чего куски уплотненного графита засыпались в пресс-форму для прессования колец под указанный размер, пресс-форма имела высоту в 70мм из них 50-60 мм заполнялись кусками, вставлялся пуансон, созда 5,1.1ось с помощью пресса ПГ-100 давление в 7 - 275 бар, затем пресс-форма разгружалась и г помощью специального приспособления прокладка выпрессовывалась из пресс-формы, она имела плотность до 1,5-1,8 г/см , а полученные сегменты указанной конфигурации и указанны.х размеров устанавливались последовательно в проточку под уплотни- тельную прокладку между диском и нижней плитой (причем высота сегментов на 10-- 60% превышала высоту (niy6HHyJ проточки), на плиту опускался диск, вставлялись крепящие болты, которые затягива, 1ись уси- лие.м 30-40 кГм. После герметизации стыков в машине для литья алюминия под перепадом давления создавалось давление: стыки полностью гер.метизируются с помощью прокладок из вспененного графита, изготовленных по указанному способу.

Пример 2. Графит подготовляется к его термообработке аналогично примеру I, но его термообработка приводится в замкнутом объеме. В сосуд, не подверженный воздействию при 600---1000°С паров серной кислоты, помещается необходимое количество окисленного графита (количество которого зависит от особенностей подготовки сырья к термообработке, температуры термообработки,- объема сосуда, плотности формируемой массы из вспененного графита), который закрывается тканью из углеродного волокнистого материала с такими размерами ячеек, которые обеспечивают свободный уход серной кислоты и других легколетучих продуктов, образующих при термообработке окисленного графита, но надежно задерживаюг в сосуде хлопья

вспененного графита (которые обр;; V ;)..., при термообработке окисленного рафиш Сосуд с окисленным графитом luivuMu.ori в печь нагрева при 600- 1000 . ме нь. icj живается до полного прекращения вь:.к

ления легколетучи.х продуктов. oart-M с(д-.1 извлекается из печи, охлаждаег ,-я, iKaiib из углеродного волокнистого материал гни мается с сосуда, содержимое сосуда язв.:-.. - кается. Плотность плиты из вспененного

0 графита составляла 0,2- 0,3 г/см ;1алое перерабатывается и исследуется, как н мере 1.

Пример 3. Масса уплотненного графита приготовлялась, перерабатывалась и ncc.ie- довалась аналогично примерам 1 и L . пи после изготовления плит плотностью 0.2 0,8 г/с.м (как в примере 1) или ностью 0,2-0,3 г/см (как в примере 2) плиты пропускались через Ba.ibiibi е е|1 кальной поверхностью барабансм; (и,1и через

0 набор вальцов) и ее п.югность ювыщн лась до 1,2 г/см . Это повышало механическую прочность плиты и облегча.ю манипулирование ею при ее перерабс тке на куски или на сег.менты необходимой конфигурации.

Пример 4. Масса уплотненноц) графита приготовлялась, перерабатывалась довалась, как в примерах 1 3, но

ЛЯЛИСЬ с ГИЛЬОТИН И,1И

сегменты со скоп1енными боковыми

5

и иесле- изгогои штампа iioi;epx0 ностями, что позволяло повысить надежносп. герметизации стьпчов в местах смыкания граничных пространств, отделяющих один cei мент от другого.

Пример 5. Поро1пок вспененного графита, полученный как в примере 1, пропуска.ICH 5 через вальцы с зеркальной поверх11ост1)Ю барабанов или через последовате,1ьный набор вальцов. Получалась графитовая гибкая лента толщиной 2 10 мм плотностью 0,6-1,2 г/см , которая далее перерабатывалась и испытыва.чась. как в нримера.ч 0 1 4.

Формула изобретения

Способ изготовления уплотнительной прокладки из вспененного графита, зак.1Ю- чаюп1ийся в прессовании вспененного графита, отличаюш,ийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повьинения те.хноло гичности формирования прокладки. ru)j)o- пюк вспененного графита предв;фите.1ьно формируют в массу плотностью (1.2 1,2 г /см массу перерабатывают в куски и.1и в сегменты необходимой конфигурации, из кото- рых затем изготавливают уплотнитсльн ю прокладку прессованием кусков в r. i хой пресс-форме или прессованием ()ра t er- ментов в режиме затягивания болюи, стя гивающих стык.

Изобретение относится к двигателестроению, металлургии, химической технологии, конкретно к созданию высокотемпературной хемостойкой уплотнительной прокладки, работоспособной при воздействии повышенных давлений, быстросменяемых тепловых потоков, агрессивных сред. Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение технологичности формирования уплотнительных прокладок из вспененного графита, в частности, большого диаметра. Для формирования прокладок используется не порошок вспененного графита, а предварительно сформованная его масса плотностью 0,2-1,2 г/см³. Эта масса подвергается затем переработке на куски, из которых прессованием в глухой пресс-форме изготовляются прокладки. При формировании прокладок большого диаметра из массы изготовляются сегменты необходимой конфигурации, которые затем устанавливаются в проточку под уплотнительную прокладку (при этом высота уплотнительного сегмента на 10-60% должна превышать глубину проточки под уплотнительную прокладку), дальнейшее уплотнение стыка и формирование уплотнительной прокладки достигается затягиванием болтов, стягивающих стык.