Герметизирующая композиция для уплотнения гибкого штока гидроцилиндра Советский патент 1992 года по МПК C09K3/10 

Изобретение относится к композиционным материалам на основе синтетических ка- учуков и предназначено для использования в машиностроении, преимущественно в гидроцилиндрах с гибким штоком, для уплотнения гибкого штока от утечек рабочей жидкости.

В качестве гибкого штока используют металлический канат, заполненный герметизирующим материалом; узел герметизации, предназначенный для уплотнения гибкого штока от утечек рабочей жидкости, представляет собой камеру, заполненную под давлением герметизирующим материалом, уплотняемым, в свою очередь, упруго- эластичными втулками, внутри которых проходит сам гибкий шток, причем давление поджатия герметизирующего материала в камере автоматически изменяется в

зависимости от давления рабочей жидкости в штоковой полости гидроцилиндра. В качестве рабочей жидкости применяют водоэмульсионные гидравлические жидкости типа масло в воде: Аквол, ВНИИНП-117 и др.

Герметизирующий материал должен обладать высокими физико-механическими параметрами в диапазоне рабочих температур эксплуатации гидроцилиндра (5-70° С) сдвиговой вязкостью, прочностью на разрыв, относительным удлинением, теплостойкостью, адгезией к металлу, водо- и маслостойкостью, а также когезионным разрушением. Герметизирующий материал должен быть нетвердеющим и обладать возможностью самослипания (восстановлением сплошности) при появлении разрывов и трещин в процессе деформации каната.

Ч

СО

ел со со ю

Известен невысыхающий строительный профильный герметик Бутэпрол-2, содержащий этилен-пропиленовый каучук, бутил- каучук, индустриальное масло и наполнитель (мел) 1. Этот герметик неустойчив в среде водомасляной эмульсии из-за высокой степени набухания и деструкции каучуковой фазы, а также имеет неудовлетворительные вязкостно-температурные характеристики, вследствие чего, при использовании его в гидроцилиндрах с гибким штоком, низки надежность и долговечность гидроцилиндра из-за вероятности разгерметизации гибкого штока (выноса герметика из каната) и утечек рабочей жидкости.

Известен также герметик-расплав на основе бутилкаучука, характеризующийся повышенной теплостойкостью, водостойкостью. Однако он не обладает достаточными мзслостойкостью и сдвиговой вязкостью и является вулканизирующимся, что не позволяет использовать его для герметизации гибкого штока гидроцилиндра из-за невосстановления сплошности герметика в случае его повреждения при механических деформациях.

Наиболее близкой к изобретению по составу и достигаемому является герметизирующая композиция следующего состава, мас.%:

Бутилкаучук или высокомолекулярный полиизобутилен 5-20 Индустриальное масло10-20

Бутадиен-нитрильный каучук 0,17-5,0 Петролатум0,5-8,33

Цемент1-3

Мел или известнякОстальное 3

Однако эта герметизирующая композиция также не обладает достаточными масло- стойкостью, водостойкостью и сдвиговой вязкостью.

Целью изобретения является увеличение надежности и долговечности гидроцилиндра с гибким штоком путем повышения маслостойкости, водостойкости и сдвиговой вязкости герметизирующей композиции для уплотнения гибкого штока от утечек рабочей жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что герметизирующая композиция, включающая бутилкаучук, бутадиен-нитрильный каучук, пластификатор и дисперсный наполнитель, содержит в качестве пластификатора петролатум или битум и дополни- тельно канифоль, хлопковую вату и консистентную смазку Литол на основе смеси веретенного и индустриального масел при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Бутилкаучук20-26

Бутадиен-нитрильный каучук 20-26 Петролатум или битум0,1-5,0

Канифоль0,1-5,0

Консистентная смазка

Литол 3-10

Хлопковая вата0,1-3,0

Дисперсный наполнительОстальное

Такое количественное и качественное соотношение компонентов обеспечивает при сохранении нетвердения одновременное повышение водо-, маслостойкости и сдвиговой вязкости композиции и, как след- ствие, увеличение надежности и долговечности уплотнения и гидроцилиндра с гибким штоком.

Повышенное количественное и равновесное по массе содержание каучуков при- дает композиции высокую механическую прочность, эластичность, увеличивает ее сдвиговую вязкость, маслостойкость и водостойкость. Введение канифоли, хлопковой ваты и консистентной смазки ведет к повы- шению сдвиговой вязкости, клейкости, механической прочности и водостойкости. Петролатум или битум используют в качестве пластификатора.

Технологические и физико-механиче- ские свойства композиции, например, адгезия, когезия, коэффициент трения, могут регулироваться также типом и дисперсностью вводимого в нее наполнителя.

Композицию готовят следующим обра- зом.

На смесительные вальцы подают каучук и вальцуют на малых зазорах. После этого на вальцы добавляют канифоль, битум (петролатум) и ведут смешение до полной гомо- генизации. После получения однородной массы вводят 1/3 дисперсного наполнителя на валу с 1 /3 консистентной смазки. Смешение продолжают в течение 30 мин, затем подают оставшийся наполнитель, конси- стентную смазку и ведут смешение до получения однородной массы.

Компоненты смешивают при 60-80° С. Композицию можно изготавливать в Z-об- разном смесителе.

В рецептуру герметизирующей композиции допускается вместо канифоли с битумом (или петролатумом) включать канатную смазку марок 39у, Торсиол 35, Торсиол 55, содержащую все вышеперечисленные компоненты. Для удаления из канатной смазки летучего органического растворителя (перхлорвинила) она предварительно от- жигзется при температуре ниже

температуры вспышки. Перед заполнением герметизирующей композицией гибкий шток (металлический канат) также отжигается для снятия напряжений металлических проволок. При этом канатная смазка частично удаляется из каната, частично отжигается и входит в состав герметизирующей композиции.

Заправка герметизирующей композиции в канат осуществляется на специальных стендах под давлением 60 МПа (600 кг/см ) и при температуре 120° С.

Заправка герметизирующей композиции в камеру герметизации гидроцилиндра производится специальным заправщиком. По мере выноса герметизирующей композиции из камеры герметизации она заправляется вновь.

Составы предлагаемой герметизирующей композиции приведены в табл. 1; данные о физико-механических характеристиках - в табл. 2.

Формула изобретения Герметизирующая композиция для уплотнения гибкого штока гидроцилиндра, включающая бутилкаучук, бутадиен-нит- рильный каучук, пластификатор и дисперсный наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью повышения сдвиговой вязкости композиции и маслостойкости и водостойкости герметика, она содержит в качестве пластификатора петролатум или битум и дополнительно канифоль, хлопковую вату и консистентную смазку Литол на основе смеси веретенного и индустриального масел при следующем соотношении компо- нентов, мас.%:

Бутилкаучук20-26

Бутадиен-нитрильный каучук 20-26 Петролатум или битум0,1-5,0

Канифоль0,1-5,0

Консистентная смазка

Литол 3-10

Хлопковая вата0,1-3,0

Дисперсный наполнитель Остальное

Т а б л

Изобретение относится к получению герметизирующей композиции, используемой преимущественно в гидроцилиндрах с гибким штоком для уплотнения последнего от утечек рабочей жидкостной позволяет повысить сдвиговую вязкость композиции, масло- и водостойкость герметика. Для этого используют в качестве пластификатора петролатум или битум и дополнительно вводят в композицию канифоль, хлопковую вату и консистентную смазку Литол на основе смеси веретенного и индустриального масел. Герметизирующая композиция содержит, мас.%: бутилкаучук 20-26; бутадиен-нитрильный каучук 20-26; битум или петролатум 0,1-5,0; канифоль 0,1-5,0, консистентную смазку Литол 3-10; хлопковую вату 0,1-3,0; дисперсный наполнитель - остальное. 2 табл. Ё

Литопон

БД риг

Кип71,С

Этилен-пропиленовый

каучук СКЭП-607.0

Индустри.пьное м,сло 1 - ОА 5,0

Ц мен г

5,0

40,0

38,0

.З

Т а о г и ц а 2