Способ изготовления поршневых уплотнительных колец компрессоров

Способ изготовления поршневых уплотнительных колец компрессоров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: компоненты фторнаполненной композиции дозируют, смешивают в электромагнитном смесителе, прессуют заготовку при удельном давлении прессования 50 МПа, спекают при 380°С, обрабатывают на токарном станке до получения окончательных размеров колец на токарном станке при разрезке стыка и дополнительно термофиксируют при 325°С в напряженном состоянии при просвете замка на оправке, равном 9,4-18,7% по отношению к наружному диаметру кольца. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4833462/05 (5 (22) 12.04.90 В (46) 15.12.92. Бюл. М 46 P (71) Днепродзержинское производственное . (5 объединение "Азот". ф (72) И,И.Чапчиков, В,И,Опаренко, В.П.Слон- . см чак и Ю,Я.Ширяев и (56) Новиков И.И., Захаренко В,П., Ландо и

Б.С. Безсмазочные поршневые уплотненйя об в компрессорах. Л.: Машиностроение, 1981 . уч г., с, 186, то

Уплотнения и уплотнительная техника. и

Справочник под редакцией Голубева А.И., н

Кондакова Л,А., Машиностроение, 1986. ка

Пугачев А.К., Росляков О.А. Переработ- н ка фторопластов в изделия, Л.: Химия, 1987, с. 113.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к способу изготовления уплотнительных поршневых колец из наполненной фторопластовой композиции, Известен способ изготовления элементов трения компрессоров (1) прессованием смеси на основе фторопласта. Данный способ не предусматривает получение изделий с по вы шен ной уп ругостью.

Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому изобретению является способ изготовления изделий из наполненных композиций на основе фторопласта-4 (2), где соблюдается следующая последовательность технологических операций: подготовка комГ,онентов, смешение смеси, сушка, прессование, спекание загоТоВоК в свободном состоянии. охлаждение заготовок с печью, механическая обработка до получения изделия необходимых точных размеров.

5U 1781240А1 (st>s С 08 J 5/16// F 04 О 29/12

4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕ-

blX УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОЛЕЦ КОМПЕССОРОВ

7) Сущность изобретения: компоненты торнаполненной композиции дозируют, ешивают в электромагнитном смесителе, рессуют заготовку при удельйом давлейии рессования 50 МПа, спекают. при 3800С, рабатывают на токарном станке до поления окончательных, размеров колец на карном станке при разрезке стыка и доолнительно термофиксируют при 325 С в впряженном состоянии при просвете замна оправке, равном 9,4-18,7 Д по отношеию к наружному диаметру кольца. 2 табл, Указанный способ также не гарантирует получение изделий с повышенной собственной упругостью, Известно, что кольца из фторлоновых композиций не имеют собственной упругости (3) и поэтому они устанавливаются с металлическими пружинами (экспандерами).

Цель изобретения — повышение собственной упругости уплотнительййх поршневых колец.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами: поршневые уплотнительные кольца с наружным диаметром Р 102 мм, внутренним диаметром фея = 88 мм и высотой 8 мм изготавливают из фторопластовой наполненной композиции" марки

К15М5, имеющей следующий состав, вес.: фторопласт ф 4-80; кокс молотый — 15 дисульфид молибдена — 5.

Компоненты смеси дозируют и смешивают в электромагнитном измельчителе1781240 смесителе типа ЭМИ-70 в течение 7 мин, Соотношение объемов смеси и мелющих тел (шарики диаметром 5-6 мм из феррита бария) составляет 10:1. Перемещенную смесь просеивают и подвергают магнитной сепарации.

Прессование заготовок из смеси ведут на гидравлическом прессе при удельном давлении 50 МПа.

Заготовки спекают в муфельной печи при 380 +10 С, охлаждают вместе с печью и обрабатывают на токарном станке до получения окончательных размеров поршневых колец при разрезке стыка.

Для проведения термофиксации кольца насаживают на оправки, имеющие между торцами замка просвет, равный 9,4%;

12,5 ь; 15,6 ; 18,7% от размера наружного диаметра кольца.

Собранные оправки устанавливают в электропечь, нагревают со скоростью нагрева не более 0,5 С в минуту до 325 С, выдерживают при этой температуре 2 ч и охлаждают вместе с печью; /

При изготовлении колец по способупрототипу смешение ведут в аппарате ударно-центробежного типа, прессование смеси осуществляют на гидравлическом прессе при удельном давлении 50 МПа, спекают заготовки в муфельной печи при 380+. 10 С, охлаждают вместе с печью и обрабатывают на токарном станке до получения окончательных размеров поршневых колец при разрезке стыка, Изготовленные поршневые кольца под вергают испытаниям по определению усилий упругости колец, Усредненные результаты испытаний приведены в табл.1.

Результаты испытаний по определению износостойкости и ресурсу работы приведены в табл.2.

Результаты испытаний показывают, что кольца, изготовленные по изобретению, имеют повышенную упругость по сравнению с прототипом. При уменьшении зазора менее 9,4 от размера наружного диаметра кольца усилие упругости становится не-, достаточнымдля создания уплотнительного эффекта. Увеличение зазора более 18,7 нецелесообразно из-за возможной поломки кольца.

Использование способа изготовления

5 поршневых колец в соответствии с изобре-. тением позволит исключить возможные аварийные ситуации в результате поломок металлических эспандеров в период эксплуатации. повысить износостойкость уплотни10 тельных поршневых колец, так как они обладают собственной упругостью и обеспечивают большую площадь контакта между кольцом и цилиндром по сравнению с кольцом, который поджимается металличе15 ским эспандером.

Интенсивность износа колец, изготовленных способом в соответствии с изобретением, понизилась на 20-22,5 в. сравнении с кольцами, изготовленными по

20 способу-прототипу и работающими в паре с эспандерами, а ресурс работы повысился на

48 — 56%.

Экономический эффект от использования изобретения достигается за счет увели25 чения эксплуатационной долговечности элементов пар трения, снижения ремонтных затрат за счет удлиненного пробега работы компрессора при сохранении стабильных первоначальных характеристик

30 по производительности компрессора, Формула изобретения

Способ изготовления поршневых уплот35 нительных колец компрессоров из наполненных композиций на основе фторопласта

Ф-4, включающий дозирование и смешение компонентов, прессование смеси, спекание заготовок и механическую обработку, о тл и»

40 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения собственной упругости поршневых уплотнительных колец. смешение компонентов осуществляют в электромагнитном смесителе и механически обработанные кольца в

45 напряженном состоянии при просвете замка на оправке, равном 9,4 -18,7 по отношению к наружному диаметру кольца, дополнительно подвергают термофиксации при 325 С.

1781240

Таблица1

«Определение усилий упругости каждого кольца производят на специальной устайовке, состоящей из рамы, на которой устанавливают кольцо в вертикальной плоскости таким образом, чтобы просвет зазора кольца находился с одной стороны и разделял условно кольцо на равные верхнюю и нижнюю части. Над верхней частью устанавливают шарнирно закрепленный рычаг. который нагружают до совмещения расчетного просвета в замке кольца, и по весу нагрузки определяют упругость каждого кольца, Таблица2

Способ по изоб етению

Показатели П ототип с эспандером

15.6

9.4

19

6,2

0.35

0,32

0,31

0.31

0,32

0,4

3,7

3,7

3,9

3,9

3,4

2,5

Интенсивность износа кольца при условиях эксплуатации: давление нагнетания0,4 МПа; средняя температура поршня70 С; средняя скорость поршня - 0,5 м/с: среда - воздух; водяное охлаждение; шероховатость чугунного зеркала цилиндра Ra-- 0,63: отсутствие смазки, материал кольцаФ4К15М5, г/ч 1 10

Ресурс работы при перечисленных в п. 1 условиях (до уменьшения радиальной толщины кольца на

25 % по сравнению с первоночальной ),год

Просвет в замке на оправке (в процентах от периметра коль а