Способ изготовления кольца трения торцового уплотнения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) д1) F 16 J 15/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ (61) 949268 (21) 3798185/25-08 (22) 09 ° 10. 84 (46) 07.04.86, Бюл. № 13 (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) Е.В.Шатаев, В.И.Соколов, P.M.Ñòàðoäóáoâ и Г.И.Чапля (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 949268, кл. F 16 J 15/34, 1980. (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛЬ=

ЦА ТРЕНИЯ ТОРЦОВОГО УПЛОТНЕНИЯ по авт. св. ¹- 949268, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления кольца трения за счет снижения требований к сопрягаемым поверхностям .обоймы и антифрикционного вкладьппа, перед установкой антифрикционного вкладыша в предварительно нагретую металлическую обойму устанавливают калибровочное кольцо, нагревают его вместе с обоймой, затем металлическую обойму охлаждают со скоростью, превышающей скорость охлаждения калибровочного кольца, а после охлаждения обойму и калиброьочное кольцо демонтируют.

2. Способ по . 1, о т л и ч а юшийся тем, что на калибровочное кольцо одновременно устанавливают две металлические обоймы.

1222952

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметичного соединения антифрикционных вкладышей с металлической обоймой, 5

Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления колец трения путем снижения требований к сопрягаемым поверхностям обоймы и антифрикционного вкладыша. 10

На фиг. 1 показано калибровочное кольцо, на фиг. 2 — металлическая обойма после механической обработки с невысоким классом точности; на фиг. 3 — устройство для охлаждения 15 одной или одновременно двух металлических обойм, на фиг. 4 — металлическая обойма после демонтажа из нее калибровочного кольца.

На фиг. 1 — 4 обозначены осевая линия 00; максимальный натяг Ь мак минимальный натяг Б „ц„„, доля необратимой пластической деформации металлической обоймы 3; и доля упругой деформации металлической обоймы (в 25 основном за счет наружных слоев) S<

Способ изготовления кольца трения торцового уплотнения осуществляется следующим образом.

Изготавливают металлическую обои30 му 1 на станочном оборудовании,причем поверхность 2, сопряженную с вкладышем уплотнения, обрабатывают с невысоким классом точности, например по третьему и четвертому классам. 35

Обойму 1 нагревают и устанавливают в нее холодное калибровочное кольцо 3. Холодное калибровочное кольцо

3 вместе с металлической обоймой 1 дополнительно нагревают. После этого обойму 1 с кольцом 3 помещают в охлаждающее устройство 4. При одновременном охлаждении двух металлических обойм 1 между ними устанавливают теплоизоляцию .5. В охлаждающем устройстве 4 производят охлаждение металлической обоймы 1 со скоростью

4-5 раз большей,чем скорость охлаждения калибровочного кольца 3. Благодаря этому металлическая обойма 1 плотно охватывает наружную цилиндрическую поверхность калибровочного кольца 3, что создает кратковременно как бы "ударную" нагрузку на сопряженную цилиндрическую поверхность

2 металлической обоймы 1. Эта нагрузка обуславливает приращение — изменение диаметра на величину натяга

Ь,„, который будет складываться макс из суммы упругой составляющей 3 и пластической о . Поскольку пласти1 ческая деформация необратима, поэтому приращение диаметра металлической обоймы 1 происходит именно за счет величины пластической деформации согласно наружному диаметру 6 калибровочного кольца 3, который и сужает поле допуска, а, следовательно, и натяг между металлической обоймой 1 и антифрикционным вкладышем. Разность диаметров цилиндрической поверхности, изготовленной по невысокому классу точности и высокому, и будет величиной, равной пластической деформации, т.е. компенсирующей величиной.

После остывания металлическая обойма 1 и калибровочное кольцо 3 демонтируются. Затем металлическая обойма 1 нагревается, в нее вставляется холодный антифрикционный вкладыш и они дополнительно вместе нагреваются. После этого металлическую обойму 1 охлаждают со скоростью в 4-5 раз превышающей скорость охлаждения антифрикционного вкладыша, и кольцо трения нагревают на испытание на герметичность, доводку и использование в составе торцового уплотнения.

Пример 1, Изготовляют партию.металлических обойм из стали

40Х13 с коэффициентом линейного рас ширения с = 10,5 " 10 1/град, при этом рекомендуемые поля допусков расширяют с трудновыполнимого 1-2 класса точности 90 S 7 (-0,058

-0,093) до 3-4 класса точности 90 (-0,058 — 0,150). При замере диаметров сопряженных поверхностей обойм получено следующее: две обоймы выполнены с Р 90 в пределах (-0,058

-0,069),. шесть обойм выполнены сф90 в пределах (-0,070 — -0,094), четыре обоймы выполнены с Р 90 в пределах (-0,097 — 0,125), четыре обоймы выполнены с ф 90 в пределах (-0,136—

-0,150).

Калибровочное кольцо, изготовленное и закаленное до твердости HR = с

52, имеет-размер наружного диаметра 90 h6 (Π— -0,015). В нагретые до

210 С металлические обоймы устанаво ливают холодное калибровочное кольцо и совместно дополнительно нагревают до 480 С. Затем помещают их в охл:— о

1222952

Фиг2 дающее устройство, обеспечивающее охлажцение обоймы с большей скоростью, чем охлаждение калибровочного кольца.

После демонтажа металлические обоймы имеют следующие размеры: первые обоймы — ф90 (-0,059 — — 0,065), . вторые — Ф 90 (-0,064 — -0,073), третьи — P 90 (-0,074 — -0,081) и четвертые — ф 90 (-0,083 — -0,092).

Таким образом, со снижением класса точности изготовления вторых— четвертых обойм при запрессовке возникает напряжение несколько выше предела текучести материала, вслед; ствие чего происходит приращение диаметров соприкасающихся поверхностей обойм до заданного размера ф 90 S 7 (-0 058 — -0,093). При этом вершины микровыступов шероховатой поверхности сминаются и достигается их наибо- Zp лее равномерное распределение по высоте шероховатого слоя и копирование топографии наружной поверхности калибровочного кольца . В прокалиброванные металлические обоймы запрес- 2g сованы антифрикционные вкладыши известным способом. Все кольца трения при этом герметичны, а уплотнения в целом показывают хорошую работоспособность.

Пример 2. Изготовляют обоймы из того же материала, что и в примере 1. Но сопряженный ф90 S 7 (-0,058—

-0,093) металлической обоймы изготовляют согласно известному способу -по трудновыполнимому высокому классу

35 точности, который может быть выполнен только на высокоточном станочном оборудовании, а наружный диаметр антифрикционного вкладыша изгоговляют также, как и в примере 1. Далее в нагретую металлическую обойму вставили антифрикционный вкладыш и вместе их дополнительно нагрев .ли, а затем охлаждали.

Сравнение данных, приведенных в примерах 1 и 2, показывает, что в том и в другом случаях достигнута герметичность, но в примере 1 (т.е. при изготовлении кольца трения по предлагаемому способу) сопряженный диаметр металлической обоймы изготавливается с невысоким классом точности, т.е. с меньшими трудозатратами, а в примере 2 при изготовлении кольца трения по известному способу с высоким классом точности на высокоточном станочном оборудовании,что трудно выполнимо. Таким образом, изобретение позволяет снизить требо вания к точности изготовления сопряженного диаметра металлической обоймы за счет появившейся возможности изготавливать детали с более широким полем допуска.

Кроме того, сопряженная цилиндрическая поверхность металлической обоймы копирует микрорельеф поверхности калибровочного кольца и за счет пластифицирования поверхностного слоя устраняет микронеровности, что повышает степень герметичности.

1222952

Заказ 1693/38 . Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В.Красильников

Редактор Н,Данкулич Техред И.Попович Корректор В. Синицкая