Узел трения скольжения

 

Использование: в электроцентробежных погружных насосах. Сущность изобретения: узел трения скольжения содержит как минимум две детали, одна из которых выполнена из антифрикционного термопласта, включающего полиамид, минеральный наполнитель, антифрикционную и технологическую добавки в следующих соотношениях, мас.%: полиамид 50,0 -95,0; минеральный наполнитель 40,0-4,0; антифрикционная добавка 5,0 - 0,5; технологическая добавка 5,0 - 0,5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в узлах трения машин и приборов, в частности в узлах трения электроцентробежных погружных насосов.

Известен узел трения скольжения, содержащий две детали, одна из которых выполнена из композиционного материала в виде антифрикционного термопласта на основе армированного стекловолокном полиамида. В качестве антифрикционной и технологической добавок он включает соответственно нити твердого смазочного материала и политетрафторэтилен.

Недостатком известного материала является использование дорогостоящих дефицитных материалов с большой материалоемкостью при сложной технологии изготовления.

Техническим результатом является повышение надежности, упрощение и удешевление технологии изготовления.

Для этого в узле трения скольжения, содержащем по крайней мере две детали, одна из которых выполнена из композиционного материала, в качестве композиционного материала использован антифрикционный термопласт, включающий полиамид, минеральный наполнитель, антифрикционную и технологическую добавки, причем антифрикционный термопласт содержит следующий состав мас.

Полиамид 50,0-95,0 Минеральный наполнитель 40,0-4,0 Антифрикционная добавка 5,0-0,5 Технологическая добавка 5,0-0,5, кроме того, минеральный наполнитель содержит один из следующих компонентов: мел, слюда, стекловолокно, каолин и т.п. антифрикционная добавка содержит дисульфид молибдена и (или) графит, и (или) ультрадисперсный алмаз, а технологическая добавка содержит полиэтилен и (или) тефлон, при этом деталь из антифрикционного термопласта изготовлена способом литья под давлением.

Сущность изобретения заключается в том, что использование в качестве композиционного материала антифрикционного термопласта позволяет повысить износостойкость, снизить вес узла трения, причем экологически чистая технология обеспечивается безотходным процессом литья под давлением с использованием относительно дешевого материала.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого устройства для случая использования его в электроцентробежном погружном насосе.

Устройство содержит две детали, выполненные в виде большой 1 и малой 2 шайб, закрепленных на торцевых поверхностях рабочего колеса 3, и двух поверхностей 4 и 5 направляющих аппаратов 6 и 7. Рабочее колесо 3 жестко закреплено на валу 8 насоса, а каждый направляющий аппарат 6 и 7 выполнен в виде стакана 4, укрепленного в корпусе 9.

Шайбы 1 и 2 выполнены из антифрикционного термопласта, включающего следующий состав, мас.

Полиамид 50,0-95,0 Минеральный наполнитель 40,0-4,0 Антифрикционная добавка 5,0-0,5 Технологическая добавка 5,0-0,5 Минеральный наполнитель содержит один из следующих компонентов: мел, слюда, стекловолокно, каолин и т.п.

Антифрикционная добавка содержит дисульфид молибдена и (или) графит, и (или) ультрадисперсный алмаз, а технологическая добавка содержит полиэтилен(ы) и (или) тефлон.

Шайбы 1 и 2 могут быть изготовлены способом литья под давлением.

В данном случае насос содержит множество узлов трения скольжения.

При вращении вала 8 насоса шайбы 1 и 2 рабочего колеса 3 скользят по торцевым поверхностям 4 и 5 направляющих аппаратов 6 и 7.

Выполнение хотя бы одной из деталей каждого узла трения скольжения из антифрикционного термопласта вышеуказанного состава позволяет существенно увеличить износостойкость, снизить вес и таким образом повысить надежность.

Как показали эксперименты, при использовании полиамида менее 50 мас. на состав, прочностные и антифрикционные свойства композиции резко уменьшаются, а его использование более 95 мас. не позволяет включать необходимые добавки для улучшения характеристик композиционного материала. Выбор минерального наполнителя более 40 мас. уменьшает механические и реологические свойства композиции, а при взятии менее 4,0 мас. не будут достигнуты необходимая твердость и теплостойкость.

Увеличение антифрикционной и технологической добавок более 5 мас. не дает эффекта и удорожает композицию, а выбор их менее 0,5 мас. не позволяет улучшить перерабатываемость материала и его антифрикционные свойства.

Возможно использование в каждом узле трения скольжения всех деталей, выполненных из антифрикционного термопласта, однако это не всегда оправдано.

Формула изобретения

1. Узел трения скольжения, содержащий по крайней мере две детали, одна из которых выполнена из композиционного материала в виде антифрикционного термопласта, включающего армированный минеральным наполнителем полиамид с антифрикционной и технологической добавкой, отличающийся тем, что антифрикционный термопласт содержит следующий состав, мас.

Полиамид 50,0 95,0
Минеральный наполнитель 40,0 4,0
Антифрикционная добавка 5,0 0,5
Технологическая добавка 5,0 0,5
2. Узел по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального наполнителя использован или мел, или слюда, или стекловолокно, или каолин, в качестве антифрикционной добавки использован дисульфид молибдена и/или графит, и/или ультрадисперсный алмаз и в качестве технологической добавки использован полиэтилен и/или тефлон.