Способ изготовления щеточного уплотнения

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в машиностроении, авиадвигателестроении и газотурбостроении. В способе изготовления щеточного уплотнения многослойно наматывают проволоку на оправку с возможностью обеспечения требуемого угла наклона ее витков относительно оси оправки. Оправку собирают из двух колец, размещают их концентрично в одной плоскости, связывают наполнителем, фиксируют намотку проволоки на оправке и разрезают проволоку по межкольцевому промежутку. В качестве наполнителя используют легко удаляемую модельную массу. После намотки проволоки на оправку удаляют модельную массу из межкольцевого промежутка, после чего внутреннее кольцо оправки поворачивают относительно наружного на угол, соответствующий требуемому наклону проволочной щетины в щеточном уплотнении, а резку проволочной намотки осуществляют после сборки щеточного уплотнения. Изобретение повышает эффективность работы уплотнительного узла в процессе его эксплуатации, поскольку позволяет получать намотку более высокой плотности. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в машиностроении, авиадвигателестроении и газотурбостроении.

Известен способ изготовления щеточного уплотнения, при котором многослойно наматывают проволоку на параллельные плоскости рамочной оправки с возможностью обеспечения требуемого угла наклона ее витков относительно оси оправки, при этом в промежутке между плоскостями оправки размещают вставку, фиксируют намотку проволоки на оправке, удаляют вставку из промежутка и обрезают проволоку по промежутку на отдельные щетинки (пат. SU №1462917 за 87 г., кл. F16J 15/16).

Недостатком известного способа является следующее. Снятие обрезанных проволочек с катушки и нанизывание их на кольцевую оправку для формирования щетины делает процесс сборки щеточного уплотнения трудоемким и кропотливым, причем качество конечного результата не гарантируется.

Известен способ изготовления щеточного уплотнения, при котором многослойно наматывают проволоку на оправку с возможностью обеспечения требуемого угла наклона ее витков относительно оси оправки, при этом оправку собирают из двух колец, размещают их концентрично в одной плоскости и связывают наполнителем по межкольцевому промежутку, фиксируют намотку проволоки на оправке и разрезают намотку, образуя щетину (пат. RU №2289742 за 2005 г., кл. F16J 15/16). Данное техническое решение взято в качестве прототипа, поскольку оно обладает наибольшим количеством признаков, общих с заявленным.

Недостатком известного способа является следующее. При изготовлении щеточного уплотнения известным способом затруднительно обеспечить наклон витков намотки к оси оправки более 20°, т.к. с превышением этого угла витки намотки начинают сползать с оправки.

Кроме того, закрепление проволочной намотки на кольце оправки осуществляется сваркой, что не позволяет использовать, например, неметаллические материалы в качестве уплотнителя.

Предложенный способ отличается от известного тем, что в качестве связующего наполнителя используют модельную массу, после намотки проволоки на оправку эту модельную массу удаляют из межкольцевого промежутка, после чего внутреннее кольцо оправки поворачивают относительно наружного на угол, соответствующий требуемому наклону проволочной щетины в щеточном уплотнении, а резку намотки осуществляют после сборки щеточного уплотнения.

Предложенный способ отличается от известного еще тем, что заполнение промежутка между кольцами модельной массой осуществляют в литейной форме, а также и тем, что оправку выполняют с периметром сечения, равным длине витка наматываемой проволоки в отклоненном на требуемый угол положении.

Предложенный способ от известного отличается еще и тем, что перед разрезкой проволочной намотки производят выравнивание ее витков виброобработкой, а также и тем, что сборку щеточного уплотнения осуществляют непосредственно в узле двигателя.

Задачей данного изобретения является повышение надежности и эффективности щеточного уплотнения.

Задача осуществляется тем, что в способе изготовления щеточного уплотнения, при котором многослойно наматывают проволоку на оправку с возможностью обеспечения требуемого угла наклона ее витков относительно оси оправки, при этом оправку собирают из двух колец, размещают концентрично в одной плоскости и связывают их наполнителем по межкольцевому промежутку, а затем на оправке фиксируют намотку проволоки и разрезают ее, образуя щетину, в качестве связующего наполнителя используют модельную массу, после намотки проволоки на оправку эту модельную массу удаляют из межкольцевого промежутка, после чего внутреннее кольцо оправки поворачивают относительно наружного на угол, соответствующий требуемому наклону проволочной щетины в щеточном уплотнении, а резку проволочной намотки осуществляют после сборки щеточного уплотнения.

Задача осуществляется тем, что заполнение промежутка между кольцами модельной массой осуществляют в литейной форме, а оправку выполняют с периметром сечения, равным длине витка наматываемой проволоки в отклоненном на требуемый угол положении.

Задача осуществляется и тем, что перед разрезкой проволочной намотки производят выравнивание ее витков виброобработкой, а щеточное уплотнение собирают непосредственно в узле двигателя.

Изобретение поясняется фигурами, где изображено следующее:

Фиг.1 - оправка в разрезе.

Фиг.2 - фрагмент оправки (вид сбоку).

Фиг.3 - оправка с радиально намотанной проволокой.

Фиг.4 - оправка с радиально намотанной проволокой (вид сбоку).

Фиг.5 - фиксация намотанных витков проволоки с помощью приспособления.

Фиг.6 - участки фиксации намотанных витков (вид А).

Фиг.7 - выплавление модельной массы из оправки (в случае применения восковой модельной массы).

Фиг.8 - растворение модельной массы: в случае применения мочевины, водорастворимого полимера - в воде или в случае применения соответствующей массы - в органическом растворителе.

Фиг.9 - закрутка проволочных витков после операции удаления модельной массы.

Фиг.10 - положение витков проволочной намотки после закрутки.

Фиг.11 - обжатие витков проволоки с формированием уплотнения.

Фиг.12 - разрез проволочной намотки после обжатия.

Оправка для изготовления щеточного уплотнения содержит наружное 1 и внутреннее 2 кольца, размещенные в одной плоскости концентрично. Торообразную форму оправки придает модельная масса 3, заполняющая промежуток между кольцами 1, 2 и скрепляющая их между собой (фиг.1 и 2).

На фиг.3 и 4 изображена оправка с радиально намотанной проволокой 4. Проволока намотана плотно в несколько слоев. Оснастка для фиксации намотки проволоки 4 изображена в виде наружного хомута 5 (фиг.5) и разжимного кольца 6. Фиксирующие участки наружного хомута 5 и разжимного кольца 6 изображены на фиг.6 крупным планом и обозначены позициями 7 и 8 соответственно. На фиг.7 изображено выплавление модельной массы 3 из оправки в приемную емкость 9.

На фиг.8 изображено растворение модельной массы 3 из оправки в воде или органическом растворителе (поз.11) налитом в емкость 10.

На фиг.9 и 10 изображена закрутка витков проволоки на заданный угол β

На фиг.11 и 12 изображена заключительная операция изготовления уплотнения - обжатие боковых участков щетины и резка.

Изготовление щеточного уплотнения осуществляют следующим образом. Вначале собирают горообразную оправку для намотки проволоки. Периметр профильного сечения оправки рассчитывают равным длине витка наматываемой проволоки в отклоненном на требуемый угол положении. В специальной форме для центробежного литья с периметром профиля сечения, равным периметру оправки, концентрично размещают кольца 1 и 2, центрируют их и фиксируют. Затем в промежуток между кольцами подают расплав специальной модельной массы 3 или мочевины и обеспечивают ее затвердевание. После чего заготовку оправки извлекают из формы, зачищают ее поверхность от облоя и контролируют профиль. После этого радиально виток к витку на оправку наматывают проволоку 4. По завершении намотки осуществляют контроль ее толщины и сплошности намотанных слоев. Затем производят фиксацию намотанной проволоки на кольцах 1 и 2 оправки. Для этого на кольцо 1 оправки размещают оснастку в виде наружного стяжного хомута 5 с профильной канавкой 7 (фиг.5 и 6), а на кольцо 2 оправки с его внутренней стороны - разжимное кольцо 6. В таком виде оснастку с оправкой помещают в сушильный шкаф для выплавления модельной массы. Если в качестве модельной массы используется мочевина или водорастворимый полимер то оснастку с оправкой помещают в ванночку с горячей водой, где мочевина растворяется.

Для выплавления модельной массы 3 оснастку с оправкой помещают в сушильный шкаф, и модельная масса вытекает в приемную емкость. При этом проволочная намотка на оправке ослабевает и провисает вместе с разжимным кольцом 6 (фиг.8). Затем осуществляют поворот внутреннего кольца 2 оправки вместе с разжимным кольцом 6 относительно наружного 1 на угол соответственно требуемому углу наклона витков проволоки в изготовляемом щеточном уплотнении. При этом витки намотанной проволоки натягиваются. Далее проволочную намотку с кольцами 1 и 2 вставляют в гнездо узла статора двигателя и обжимают ее до требуемого размера (фиг.11). Свободные участки витков проволоки фиксируют и обрезают. Освобождающееся при этом внутреннее кольцо 2 оправки используют для изготовления следующего щеточного уплотнения. Наружное же кольцо 1 образует внешний каркас щеточного уплотнения и служит для фиксации проволочной щетины в узле статора двигателя.

Способ изготовления щеточного уплотнения повышает эффективность работы уплотнительного узла в процессе его эксплуатации, поскольку позволяет получать намотку более высокой плотности, чему способствует ее виброобработка.

Способ предусматривает изготовление уплотнений, интегрируемых в гнездо корпуса двигателя, минимизируя при этом количество деталей узла, что способствует снижению общего веса изделия. Кроме того, способ предусматривает обработку щеточного уплотнения под вал ротора непосредственно в собранном корпусном узле, что позволяет существенно снизить отклонение от соосности уплотнения и ротора при сборке двигателя. Способ исключает приварку проволоки к кольцу в качестве элемента крепления. При этом ее щетина не подвергается тепловому воздействию, что способствует увеличению срока службы щеточного уплотнения. Снижается вероятность отрыва отдельных щетинок от уплотнения, в месте заделки, с последующим попаданием их в ответственные трущиеся узлы, что позволяет использовать данную конструкцию для уплотнения масляных полостей.

1. Способ изготовления щеточного уплотнения, при котором многослойно наматывают проволоку на оправку с возможностью обеспечения требуемого угла наклона ее витков относительно оси оправки, при этом оправку собирают из двух колец, размещают концентрично в одной плоскости и связывают их наполнителем по межкольцевому промежутку, а затем на оправке фиксируют намотку проволоки и разрезают ее, образуя щетину, отличающийся тем, что в качестве связующего наполнителя используют модельную массу, после намотки проволоки на оправку эту модельную массу удаляют из межкольцевого промежутка, после чего внутреннее кольцо оправки поворачивают относительно наружного на угол, соответствующий требуемому наклону проволочной щетины в щеточном уплотнении, а резку проволочной намотки осуществляют после сборки щеточного уплотнения.

2. Способ изготовления по п.1, отличающийся тем, что заполнение модельной массой межкольцевого промежутка осуществляют в литейной форме.

3. Способ изготовления по п.1, отличающийся тем, что оправку выполняют с периметром сечения, равным длине витка наматываемой проволоки в отклоненном на требуемый угол положении.

4. Способ изготовления по п.1, отличающийся тем, что перед разрезкой проволочной намотки производят выравнивание ее витков виброобработкой.

5. Способ изготовления по п.1, отличающийся тем, что сборку щеточного уплотнения осуществляют непосредственно в узле двигателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к механическому уплотнению, в частности для использования в гидравлических насосах. .

Изобретение относится к конструкции уплотнения поддерживающего ролика ленточного транспортера. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к узлам герметизации вращающихся валов. .

Изобретение относится к системам уплотнения поверхностей раздела между вращающимися и неподвижными элементами ротационных машин. .

Изобретение относится к устройствам уплотнения подвижных соединений в приводах вращения, размещаемых в скважине. .

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности, для обеспечения непроницаемости зазора между ротором и статором. .

Насос // 2451833
Изобретение относится к насосам, преимущественно к нефтяным насосам для добычи или перекачивания нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов и других жидкостей.

Изобретение относится к конструкциям уплотнений между подвижными относительно одна другой поверхностями. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам изготовления щеточных уплотнений, и может быть использовано при изготовлении машин и аппаратов для уплотнения вращающихся валов

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к узлам герметизации вращающихся валов. Узел уплотнения вращающегося вала содержит уплотнительный элемент, размещенный в канавке корпуса между двумя подкладными кольцами, причем канавка корпуса, по меньшей мере, с одной стороны выполнена открытой и перекрываемой после установки уплотнительного кольца запорной втулкой, жестко соединенной с корпусом. Особенностью предложенного узла является то, что внутренняя поверхность запорной втулки выполнена с винтовыми выступами, направление которых противоположно направлению вращения вала, при этом винтовые выступы установлены с возможностью контакта с наружной поверхностью вала и выполнены из материала с коэффициентом трения скольжения с валом больше, чем между подкладными кольцами и валом, а запорная втулка соединена с корпусом резьбой, направление вращения которой совпадает с направлением вращения вала. Такое выполнение узла уплотнения позволяет повысить эффективность работы уплотнительного узла благодаря постоянному поджиму уплотнительного элемента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к уплотнительным устройствам шатуна стана холодной прокатки труб. Уплотнительная манжета выполнена в сечении в виде соединенного с корпусом опорного элемента и двух эластичных губок с рабочими кромками, расположенными по разные стороны опорного элемента. Рабочая поверхность опорного элемента, выполненная цилиндрической, и рабочие кромки губок контактируют с поверхностью шатуна. Изобретение повышает надежность уплотнения шатуна стана холодной прокатки труб. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в процессах изготовления щеточных уплотнений методами пайки с помощью электронного луча. Кольцевое основание и кольцевые опорные пластины собирают в кольцевую оправку, на которую наматывают проволоку и прижимают ее к оправке прижимными кольцевыми пластинами. Производят обрезку проволоки по внешней кольцевой поверхности и жесткое скрепление проволоки и соответствующих элементов уплотнения между собой. При этом наносят пастообразный припой и размещают две металлические полосы с огибанием их по внешней кольцевой поверхности элементов уплотнения. Концы полос соединяют сваркой с образованием технологических колец. Проводят пайку внешних концов проволоки, опорных и прижимных колец с внутренней поверхностью соответствующего технологического кольца. Пайку проводят поэтапно с нагревом электронным лучом через внешнюю поверхность технологических колец сначала до температуры возгонки связующего вещества припоя, затем до температуры солидуса припоя с выдержкой до образования соединения припоя с проволокой и далее до температуры ликвидуса припоя с выдержкой до окончания процесса пайки. Удаляют кольцевое основание и разъединяют опорные пластины с получением двух комплектов уплотнений. Способ позволяет повысить надежность уплотнения и увеличить ресурс его работы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к инструменту для шарошечного бурения скважин. Обеспечивает повышение надежности и долговечности работы уплотнения и в целом бурового долота. Способ изготовления уплотнительного кольца для герметизации опор шарошек буровых долот включает проверку качества входящих в рецептуру компонентов, подготовку их массы для запускаемой партии резиновой смеси, состоящей из каучука, технического углерода, активаторов, ускорителей или замедлителей преждевременной вулканизации, противостарителей, увеличителей морозостойкости, вальцовку, шприцевание, вулканизацию под давлением и при нагреве, удаление облоя. Уплотнительное кольцо собирается из двух составляющих, изготовленных по различной технологии и обладающих различными физическими свойствами, на их торцевые контактирующие поверхности наносится клеящее вещество, соединенные составляющие помещаются в цилиндрический стакан с внутренним диаметром, равным диаметру уплотняемой внутренней поверхности шарошки, где под нагрузкой крышки стакана и под нагревом выдерживаются до полного высыхания клеящего вещества. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способу изготовления щеточных уплотнений. Способ изготовления щеточного уплотнения включает намотку материала щетины на фиксирующие элементы, расположенные на плоской поверхности элементов оправки. Намотку материала щетины производят под требуемым углом, увеличенным на 3°…5° к диаметру оправки, и необходимым натяжением, поочередно, обходя фиксирующие элементы внутреннего и наружного элемента оправки, двигаясь по кругу. Ведется учет необходимого количества рядов материала щетины. Затем сжимают материал щетины второй накладкой, причем по мере сжатия производят постепенное ослабление натяжения материала щетины путем поворота наружного элемента на угол 3°-5° для лучшего уплотнения и окончательно зажимают весь материал щетины крепежными элементами. Намотанный материал щетины обрезают по наружной окружности и удаляют наружный элемент оправки. Далее скрепляют в месте среза материал щетины с накладками, например, сваркой. Разбирают оправку, полученное щеточное уплотнение обрабатывают по внутреннему диаметру. Изобретение повышает надежность щеточного уплотнения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к уплотнительным устройствам камеры зубчатой передачи ручных приводных инструментов. Уплотнительное устройство для предотвращения утечки смазки из камеры зубчатой передачи, вмещающей понижающую зубчатую передачу, содержащей смазку для смазывания понижающей зубчатой передачи и понижающей вращение электрического двигателя, содержит разделительную стенку, отделяющую упомянутую камеру зубчатой передачи от электрического двигателя и поддерживающую вращательный вал через подшипник. Вращение электрического двигателя передается на понижающую зубчатую передачу через вращательный вал, уплотнительный элемент, присоединенный к вращательному валу с возможностью вращения вместе с вращательным валом, и возвращающую смазку часть, предусмотренную на уплотнительном элементе на стороне камеры зубчатой передачи так, что смазка может смещаться в направлении от подшипника под действием центробежной силы, возникающей от вращения вращательного вала. Технический результат заключается в улучшении уплотнения камеры зубчатой передачи и предотвращении утечки смазки из шарикоподшипника. 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к уплотнительной технике. Щеточное уплотнение роторов выполнено в виде прижимной щеки и последовательно состыкованных с ней элементов - кольцевой проволочной щетки и опорной щеки. Устройство снабжено технологическим кольцом. Прижимная щека выполнена с торцевым выступом в качестве стыковочного элемента. При изготовлении по сторонам оправки размещают опорные щеки, наматывают проволоку, затем проволочную намотку обжимают прижимными щеками, обрезают проволочную намотку, а затем сваривают состыкованные элементы и производят окончательную механическую обработку. На наружные цилиндрические поверхности состыкованных элементов накладывают металлическую полосу, соединяют концы аргонодуговой сваркой в технологическое кольцо, а сварку состыкованных элементов осуществляют электронным лучом через технологическое кольцо. Устройство для изготовления щеточного уплотнения роторов содержит оправку в виде колец, скрепленных по окружности винтами. Устройство снабжено центрирующими обоймами со ступицами, а оправка размещена на упомянутых ступицах. Между кольцами оправки установлено среднее кольцо, а винтовое крепление крайних колец осуществлено посредством среднего кольца. Изобретение позволяет повысить надежность щеточного уплотнения. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам уплотнения. Уплотнительная манжета, предназначенная для установки между двумя элементами, расположенными на предустановленном радиальном расстоянии друг от друга при возвратно-поступательном движении, содержит жесткое кольцевое основание прямоугольного поперечного сечения, внутреннюю и наружную гибкие уплотнительные кромки, внутренний и наружный кольцевые торцы, расположенные на противоположном краю от указанного жесткого кольцевого основания, составляющие единую конструкцию с жестким кольцевым основанием и образующие кольцевую полость, открытую со стороны внутреннего и наружного кольцевых торцов, внутреннюю и наружную гибкие уплотнительные кромки, а также содержит эластичное разжимное кольцо, размещенное в указанной кольцевой полости между гибкими уплотнительными кромками и жестким кольцевым основанием. Описана форма и взаимосвязь элементов уплотнительной манжеты. Изобретение повышает надежность уплотнительной манжеты. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в машиностроении, авиадвигателестроении и газотурбостроении

Наверх