Сферический кольцевой уплотнительный элемент и способ его изготовления

Сферический кольцевой уплотнительный элемент и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретения

Настоящее изобретение относится к сферическому кольцевому уплотнительному элементу, используемому в сферическом соединении выхлопной трубы автомобиля, а также способу его изготовления.

Уровень техники

Патентный документ 1: JP-A-54-76759

Патентный документ 2: JP-A-58-34230

Патентный документ 3: JP-A-06-123362

В последние годы для очистки выхлопных газов в автотранспортных средствах применяется выхлопная система, в которую входит устройство для снижения токсичности выхлопа, такое как катализатор. В показанной на фиг.34 выхлопной системе поперечно расположенного двигателя с задним выхлопом выхлопные газы автомобильного двигателя обычно поступают по выпускному трубопроводу 500 и выбрасываются в атмосферу из выхлопного патрубка 505 через каталитический конвертер 501, выхлопную трубу 502, предкамеру 503 и глушитель 504. В описанной выше выхлопной системе устройство для снижения токсичности выхлопа является тяжелым объектом. Поскольку по этой причине устройство для снижения токсичности выхлопа образует массу колебательной системы и может являться фактором, вызывающим шум и т.п., для поглощения колебаний этой выхлопной системы в требуемой части выхлопной системы устанавливают гибкие соединения, например сферические трубные соединения, таким образом, чтобы поглощать колебания.

Раскрытие изобретения

Задачи изобретения

Преимуществом уплотнительного элемента, который используется в сферическом трубном соединении, описанном в патентном документе 1, является его термостойкость, более высокое сродство к сопряженному элементу и значительно улучшенная ударная прочность. Тем не менее, недостатком уплотнительного элемента является то, что он часто генерирует аномальный фрикционный шум при трении скольжения в условиях сухого трения.

В качестве уплотнительных элементов для преодоления недостатка уплотнительного элемента, описанного в упомянутом патентном документе 1, автором настоящего изобретения были предложены уплотнительные элементы, описанные в патентном документе 2 и патентном документе 3. Как показано на фиг.35 и 36, каждый из этих уплотнительных элементов 600 имеет сферическое кольцевое основание 605, образованное цилиндрической внутренней поверхностью 601, частично выпуклой сферической поверхностью 602 и имеющими стороны большого и малого диаметра кольцевыми торцевыми поверхностями 603 и 604 частично выпуклой сферической поверхности 602, а также наружный слой 606, выполненный за одно целое на частично выпуклой сферической поверхности 602 сферического кольцевого основания 605. Сферическое кольцевое основание 605 имеет упрочняющий элемент 607 из металлической проволочной сетки и термостойкого материала 608, который содержит вспененный графит, заполняет ячейки металлической проволочной сетки упрочняющего элемента 607 и сжат так, чтобы образовывать смешанную форму за одно целое с упрочняющим элементом 607. На наружном слое 606 смазочный материал 609, термостойкий материал 610, а также упрочняющий элемент 611 из металлической проволочной сетки сдавливают таким образом, что смазочный материал 609 и термостойкий материал 610 заполняют ячейки металлической проволочной сетки упрочняющего элемента 611 и смазочный материал 609, термостойкий материал 610 и упрочняющий элемент 611 образуют смешанную форму за одно целое. Наружная поверхность 612 наружного слоя 606 превращена в гладкую поверхность, у которой поверхность 613, образованная упрочняющим элементом 611, и поверхность 614, образованная смазочным материалом 609, образуют смешанную форму.

Поскольку наружная поверхность 612 наружного слоя 606 описанного уплотнительного элемента 600 превращена в гладкую поверхность, у которой поверхность 613, образованная упрочняющим элементом 611, и поверхность 614, образованная смазочным материалом 609, образуют смешанную форму, можно обеспечить плавный скользящий контакт с вогнутой сферической частью выхлопной трубы, т.е. сопряженный элемент, который находится в скользящем контакте с наружной поверхностью 612. Кроме того, при трении скольжения между наружной поверхностью 612 и вогнутой сферической частью происходит перенос смазочного материала 609 с наружной поверхностью 612 на поверхность вогнутой сферической части, в результате чего на вогнутой сферической части формируется смазочная пленка, образованная смазочным материалом 609. В то же время, даже в случае избыточного переноса смазочного материала 609 на вогнутую сферическую часть упрочняющий элемент 611, рассеянный на наружной поверхности 612, демонстрирует абразивное действие, но при этом оставляет соответствующее количество смазочной пленки. Следовательно, при трении скольжения с сопряженным элементом происходит переход к трению скольжения со смазочной пленкой на поверхности сопряженного элемента, за счет чего не возникает аномальный фрикционный шум.

Описанными преимуществами обладают уплотнительные элементы, описанные в патентном документе 2 и патентном документе 3. Тем не менее, если к этим уплотнительным элементам в течение длительного времени прикладываются нагрузки в виде бесконечно малых качательных движений и избыточных входных воздействий в осевом направлении, существует возможность того, что упрочняющий элемент из металлической проволочной сетки на поверхности наружного слоя уплотнительного элемента будет оказывать агрессивное воздействие на поверхность сопряженного элемента и вызывать абразивный износ, в результате чего произойдет повреждение и огрубление поверхности сопряженного элемента и заметное ухудшение герметизируемости. Кроме того, в сочетании с переходом к абразивному износу происходит переход к трению посредством абразивного порошка, осаждающегося на поверхностях трения между уплотнительным элементом и сопряженным элементом, что может привести к возникновению аномального фрикционного шума.

Сосредоточив внимание на наружном слое уплотнительного элемента, образующем поверхность скользящего фрикционного контакта с сопряженным элементом, авторы настоящего изобретения обнаружили органическую зависимость между термостойким материалом и упрочняющим элементом, включая то, насколько упрочняющий элемент из металлической проволочной сетки выходит на поверхность наружного слоя уплотнительного элемента, степенью сцепления между упрочняющим элементом и термостойким материалом из вспененного графита и диаметром тонкой металлической проволоки для изготовления металлической проволочной сетки упрочняющего элемента. Авторы настоящего изобретения установили, что описанные выше сложности могут быть преодолены путем усовершенствования этих зависимостей.

Изложенные факты положены в основу настоящего изобретения, задачей которого является создание сферического кольцевого уплотнительного элемента, способного в максимально возможной степени предотвращать повреждение и огрубление поверхности сопряженного элемента при трении скольжения с сопряженным элементом и в максимально возможной степени предотвращать снижение герметизируемости и возникновение аномального фрикционного шума, а также создание способа его изготовления.

Средства решения задач

Предложенный в настоящем изобретении сферический кольцевой уплотнительный элемент для использования в соединении выхлопной трубы имеет сферическое кольцевое основание, образованное цилиндрической внутренней поверхностью, частично выпуклой сферической поверхностью и имеющими стороны большого и малого диаметра кольцевыми торцевыми поверхностями частично выпуклой сферической поверхности; и наружный слой, выполненный за одно целое на частично выпуклой сферической поверхности сферического кольцевого основания, при этом сферическое кольцевое основание включает упрочняющий элемент из металлической проволочной сетки и термостойкий материал, который содержит вспененный графит, заполняет ячейки металлической проволочной сетки упрочняющего элемента и сжат так, чтобы образовывать смешанную форму за одно целое с упрочняющим элементом, а наружный слой включает несущий слой и слой скольжения, образованный смазочной композицией и сцепленный за одно целое с несущим слоем на промежуточной поверхности наружного слоя, несущий слой имеет другой упрочняющий элемент, который изготовлен из металлической проволочной сетки и сжат, и другой термостойкий материал, который содержит другой вспененный графит, заполняет ячейки металлической проволочной сетки другого упрочняющего элемента, сжат таким образом, чтобы плотно соединяться под давлением с другим упрочняющим элементом, и образует промежуточную поверхность наружного слоя вместе с поверхностью другого упрочняющего элемента, несущий слой выполнен за одно целое с частично выпуклой сферической поверхностью, поверхность другого упрочняющего элемента рассеяна на промежуточной поверхности наружного слоя и составляет 5-35% площади всей промежуточной поверхности наружного слоя, а лицевая поверхность наружного слоя, выходящая наружу, образована гладкой поверхностью слоя скольжения.

У сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению поверхность другого упрочняющего элемента рассеяна на промежуточной поверхности наружного слоя несущего слоя и составляет 5-35% площади всей промежуточной поверхности наружного слоя, слой скольжения, образованный смазочной композицией, сцеплен за одно целое с несущим слоем на промежуточной поверхности наружного слоя, а лицевая поверхность наружного слоя, выходящая наружу, образована гладкой поверхностью слоя скольжения. Таким образом, при трении с сопряженным элементом можно избежать одного только местного трущегося контакта наружного слоя другого упрочняющего элемента с поверхностью сопряженного элемента. В результате, можно в максимальной степени предотвратить повреждение и огрубление поверхности сопряженного элемента вследствие трения и тем самым предотвратить ухудшение герметизируемости. Кроме того, за счет соскабливания избытка смазочной пленки, образовавшейся на поверхности сопряженного элемента, происходит трение посредством смазочной пленки соответствующей толщины, образовавшейся на поверхности сопряженного элемента. Следовательно, можно в максимальной степени предотвратить возникновение аномального фрикционного шума.

У сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению термостойкие материалы сферического кольцевого основания и наружного слоя содержат вспененный графит и по меньшей мере 0,05-5,00% по весу пятиокиси фосфора в качестве ингибитора окисления или 1,0-16,0% по весу фосфата в качестве ингибитора окисления.

Термостойкие материалы, которые содержат вспененный графит и по меньшей мере пятиокись фосфора или фосфат в качестве ингибитора окисления, способны повышать термостойкость и устойчивость к окислительным потерям самого сферического кольцевого уплотнительного элемента и позволяют использовать сферический кольцевой уплотнительный элемент в течение длительного времени при температуре 500°С или в диапазоне температур выше 500°С.

У сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению металлические проволочные сетки упрочняющих элементов сферического кольцевого основания и наружного слоя представляют собой плетеные металлические проволочные сетки и металлические проволочные сетки в оплетке, изготовленные, например, путем переплетения или сплетения тонкой металлической проволоки. В качестве тонкой металлической проволоки для изготовления плетеной металлической проволочной сетки и металлической проволочной сетки в оплетке применима тонкая металлическая проволока, диаметр которой составляет от 0,15 до 0,32 мм, более точно тонкая металлическая проволока диаметром 0,15, 0,175, 0,28 и 0,32 мм. Кроме того, в качестве металлической проволочной сетки упрочняющих элементов сферического кольцевого основания и наружного слоя могут использоваться плетеные металлические проволочные сетки и металлические проволочные сетки в оплетке из тонкой металлической проволоки такого же диаметра. В качестве альтернативы, в качестве металлической проволочной сетки упрочняющего элемента сферического кольцевого основания может использоваться плетеная металлическая проволочная сетка и металлическая проволочная сетка в оплетке из тонкой металлической проволоки, диаметр которой соответствует верхним значениям упомянутого диапазона, т.е. 0,28-0,32 мм, а в качестве металлической проволочной сетки упрочняющего элемента наружного слоя может использоваться плетеная металлическая проволочная сетка или металлическая проволочная сетка в оплетке из тонкой металлической проволоки, диаметр которой соответствует нижним значениям упомянутого диапазона, т.е. 0,15-0,175 мм.

В одном из предпочтительных примеров осуществления у сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению смазочная композиция слоя скольжения, образованного на промежуточной поверхности наружного слоя, представляет собой однородное вещество в виде политетрафторэтиленовой смолы или содержит политетрафторэтиленовую смолу. В другом предпочтительном примере осуществления смазочная композиция содержит 70-85% по весу гексагонального нитрида бора, 0,1-10% по весу окиси бора и 5-20% по весу гидратированной окиси алюминия. В одном из более предпочтительных примеров осуществления смазочная композиция, содержащая 70-85% по весу гексагонального нитрида бора, 0,1-10% по весу окиси бора и 5-20% по весу гидратированной окиси алюминия, содержит не более 300 весовых частей или не более 200 весовых частей, предпочтительно 50-200 весовых частей или 50-150 весовых частей политетрафторэтиленовой смолы на 100 весовых частей смазочной композиции. Такая смазочная композиция может быть соответствующим образом выбрана в соответствии с предполагаемым использованием.

Слой скольжения, образованный такой смазочной композицией, создает гладкую поверхность, служащую поверхностью скольжения сферического кольцевого уплотнительного элемента, и такая гладкая поверхность обеспечивает плавное скольжение без возникновения аномального фрикционного шума при скользящем контакте с сопряженным элементом.

В одном из предпочтительных примеров осуществления гидратированную окись алюминия, содержащуюся в описанной смазочной композиции, выбирают из моногидрата окиси алюминия, такого как бемит или диаспор, тригидрата окиси алюминия, такого как гиббсит или бейерит и псевдобемита.

Способ изготовления предложенного в изобретении сферического кольцевого уплотнительного элемента, используемого в соединении выхлопной трубы и имеющего сферическое кольцевое основание, образованное цилиндрической внутренней поверхностью, частично выпуклой сферической поверхностью и имеющими стороны большого и малого диаметра кольцевыми торцевыми поверхностями частично выпуклой сферической поверхности, и наружный слой, выполненный за одно целое на частично выпуклой сферической поверхности сферического кольцевого основания, включает стадии, на которых: (а) изготавливают термостойкий материал сферического кольцевого основания из листа вспененного графита плотностью α мг/м³; (б) изготавливают упрочняющий элемент сферического кольцевого основания из металлической проволочной сетки, полученной путем переплетения или сплетения тонкой металлической проволоки, накладывают упрочняющий элемент сферического кольцевого основания на термостойкий материал сферического кольцевого основания, чтобы получить наложенную структуру, и свертывают наложенную структуру в цилиндрическую форму, чтобы получить трубчатое основание; (в) вводят термостойкий материал наружного слоя, образованный листом вспененного графита плотностью 0,3α-0,6α мг/м³ в два слоя упрочняющего элемента наружного слоя из металлической проволочной сетки, полученной путем переплетения или сплетения тонкой металлической проволоки, и сдавливают упрочняющий элемент наружного слоя с помещенным в него термостойким материалом наружного слоя по толщине термостойкого материала с целью обеспечить соединение под давлением термостойкого материала наружного слоя и упрочняющего элемента наружного слоя таким образом, чтобы термостойкий материал наружного слоя плотно заполнил ячейки металлической проволочной сетки упрочняющего элемента наружного слоя и упрочняющий элемент наружного слоя внедрился в термостойкий материал наружного слоя, в результате чего образуется плоский композитный листовой элемент, у которого поверхность термостойкого материала наружного слоя и поверхность упрочняющего элемента наружного слоя находятся на одном уровне друг с другом, а упрочняющий элемент наружного слоя выходит наружу и рассеян на поверхности упрочняющего элемента наружного слоя и поверхности термостойкого материала наружного слоя, и его площадь составляет 5-35%; (г) покрывают поверхность композитного листового элемента, у которого поверхность термостойкого материала наружного слоя и поверхность упрочняющего элемента наружного слоя находятся на одном уровне друг с другом, смазочной композицией, чтобы получить образующий наружный слой элемент с покровным слоем смазочной композиции на поверхности; (д) навивают образующий наружный слой элемент вокруг внешней периферийной поверхности трубчатого основания покровным слоем наружу, чтобы получить цилиндрическую заготовку; и (е) устанавливают цилиндрическую заготовку на внешнюю периферийную поверхность формовочного стержня, помещают стержень в форму и осуществляют формование под давлением цилиндрической заготовки в форме в направлении оси стержня, при этом образуется сферическое кольцевое основание, в котором термостойкий материал сферического кольцевого основания, образованный вспененным графитом, и упрочняющий элемент сферического кольцевого основания из металлической проволочной сетки сжаты и переплетены друг с другом для придания им структурной целостности, наружный слой включает несущий слой и слой скольжения, образованный смазочной композицией и сцепленный за одно целое с несущим слоем на промежуточной поверхности наружного слоя, несущий слой включает упрочняющий элемент наружного слоя, который изготовлен из металлической проволочной сетки и сжат, и термостойкий материал наружного слоя, который образован вспененным графитом, заполняет ячейки металлической проволочной сетки упрочняющего элемента наружного слоя, сжат с тем, чтобы плотно соединяться под давлением с упрочняющим элементом наружного слоя, и образует промежуточную поверхность наружного слоя вместе с поверхностью упрочняющего элемента наружного слоя, несущий слой выполнен за одно целое с частично выпуклой сферической поверхностью, поверхность упрочняющего элемента наружного слоя рассеяна на промежуточной поверхности наружного слоя, и ее площадь составляет 5-35% промежуточной поверхности наружного слоя, а лицевая поверхность наружного слоя, выходящая наружу, образована гладкой поверхностью слоя скольжения.

Согласно способу изготовления предложенного в изобретении сферического кольцевого уплотнительного элемента термостойкий материал наружного слоя, образованный листом вспененного графита меньшей плотности, чем плотность листа вспененного графита, образующего термостойкий материал сферического кольцевого основания, вводят в два слоя упрочняющего элемента наружного слоя из металлической проволочной сетки, а упрочняющий элемент наружного слоя с введенным в него таким термостойким материалом наружного слоя сдавливают по толщине термостойкого материала и тем самым соединяют друг с другом под давлением таким образом, что термостойкий материал наружного слоя плотно заполнял ячейки металлической проволочной сетки упрочняющего элемента наружного слоя, а упрочняющий элемент наружного слоя внедрился в термостойкий материал наружного слоя. За счет этого можно получить плоский композитный листовой элемент, у которого поверхность термостойкого материала наружного слоя и поверхность упрочняющего элемента наружного слоя находятся на одном уровне друг с другом, а упрочняющий элемент наружного слоя выходит наружу и рассеян на поверхности упрочняющего элемента наружного слоя и поверхности термостойкого материала наружного слоя, которые находятся на одном уровне друг с другом, и его площадь составляет 5-35%.

Даже когда композитный листовой элемент выполнен за одно целое с частично выпуклой сферической поверхностью сферического кольцевого основания, упрочняющий элемент рассеян на промежуточной поверхности наружного слоя, образованного этим композитным листовым элементом, и его площадь составляет 5-35%. Таким образом, при трении с сопряженным элементом можно избежать одного только местного трущегося контакта наружного слоя упрочняющего элемента с поверхностью сопряженного элемента. В результате можно в максимальной степени предотвратить повреждение и огрубление поверхности сопряженного элемента вследствие трения и тем самым предотвратить ухудшение герметизируемости. Кроме того, за счет соскабливания избытка смазочной пленки, образовавшейся на поверхности сопряженного элемента, происходит трение посредством смазочной пленки соответствующей толщины, образовавшейся на поверхности сопряженного элемента. Следовательно, можно в максимальной степени предотвратить возникновение аномального фрикционного шума.

Если в качестве металлической проволочной сетки упрочняющего элемента наружного слоя используется плетеная металлическая проволочная сетка и металлическая проволочная сетка в оплетке из тонкой металлической проволоки диаметром 0,28-0,32 мм, в плоском композитном листовом элементе применяется соответствующий способ воздействия давлением, в котором сдавливают по толщине термостойкий листовой элемент упрочняющего элемента наружного слоя с введенным в него термостойким листовым элементом наружного слоя, например, путем его подачи через зазор между цилиндрическим роликом с гладкой внешней периферийной поверхностью и роликом с цилиндрической внешней периферийной поверхностью, в направлении оси которой выполнено множество кольцевых углубленных канавок, и затем подачи через зазор между другой парой цилиндрических роликов, каждый из которых имеет гладкую цилиндрическую внешнюю периферийную поверхность. В то же время, если в качестве металлической проволочной сетки упрочняющего элемента наружного слоя используется плетеная металлическая проволочная сетка и металлическая проволочная сетка в оплетке из тонкой металлической проволоки диаметром 0,15-0,175 мм, применятся соответствующий способ воздействия давлением, в котором сдавливают по толщине термостойкой листовой элемент упрочняющего элемента наружного слоя с введенным в него термостойким листовым элементом наружного слоя, например, путем его подачи через зазор между по меньшей мере парой цилиндрических роликов, каждый из которых имеет гладкую цилиндрическую внешнюю периферийную поверхность. К тому же, само собой разумеется, что последний из двух способов также может применяться даже в случае, когда в качестве металлической проволочной сетки упрочняющего элемента наружного слоя используется плетеная металлическая проволочная сетка и металлическая проволочная сетка в оплетке из тонкой металлической проволоки диаметром 0,28-0,32 мм, и наоборот, первый из двух способов также может применяться, даже в случае, когда в качестве металлической проволочной сетки упрочняющего элемента наружного слоя используется плетеная металлическая проволочная сетка и металлическая проволочная сетка в оплетке из тонкой металлической проволоки диаметром 0,15-0,175 мм.

В одном из предпочтительных примеров осуществления способа изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению плотность термостойкого материала сферического кольцевого основания составляет 1,0-1,5 мг/м³, предпочтительно 1,0-1,2 мг/м³, а плотность термостойкого материала наружного слоя составляет 0,3-0,6 плотности термостойкого материала сферического кольцевого основания, т.е. 0,3-0,9 мг/м³, предпочтительно 0,3-0,6 мг/м³.

В одном из предпочтительных примеров осуществления шероховатость поверхности плоского композитного листового элемента, полученного на упомянутой стадии (в), составляет 5-30 µм в пересчете на среднее арифметическое отклонение профиля R_a.

Даже если композитный листовой элемент выполнен за одно целое с частично выпуклой сферической поверхностью сферического кольцевого основания, в наружном слое, образованном этим композитным листовым элементом, упрочняющий элемент наружного слоя рассеян на промежуточной поверхности наружного слоя, и его площадь составляет 5-35%, а шероховатость промежуточной поверхности наружного слоя составляет 5-30 µм в пересчете на среднее арифметическое отклонение профиля R_a. Таким образом, при трении с поверхностью сопряженного элемента в максимальной степени предотвращается местное трение с поверхностью сопряженного элемента и тем самым в максимальной степени предотвращается повреждение и огрубление поверхности сопряженного элемента, в результате чего может быть сведена к минимуму утечка газа через поверхности трения сферического кольцевого уплотнительного элемента и сопряженного элемента.

В способе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению термостойкие материалы сферического кольцевого основания и наружного слоя могут содержать вспененный графит и по меньшей мере 0,05-5,00% по весу пятиокиси фосфора или 1,0-16,0% по весу фосфата. Смазочной композицией, которую наносят на одну поверхность композитного листового элемента, может являться водная дисперсия, содержащая политетрафторэтиленовую смолу. Смазочной композицией, которую наносят на одну поверхность композитного листового элемента, может являться водная дисперсия, содержащая порошковый гексагональный нитрид бора и порошковую окись бора, диспергированные в золе окиси алюминия, в котором частицы гидратированной окиси алюминия диспергированы в воде, содержащей кислоту в качестве дисперсной среды, и который имеет концентрацию ионов водорода от 2 до 3, при этом водная дисперсия содержит в качестве сухого вещества 70-85% по весу гексагонального нитрида бора, 0,1-10% по весу окиси бора и 5-20% по весу гидратированной окиси алюминия. В качестве альтернативы, смазочной композицией, которую наносят на одну поверхность композитного листового элемента, может являться водная дисперсия, содержащая порошковый гексагональный нитрид бора и порошковую окись бора, диспергированные в золе окиси алюминия, в котором частицы гидратированной окиси алюминия диспергированы в воде, содержащей кислоту в качестве дисперсной среды, и который имеет концентрацию ионов водорода от 2 до 3, при этом содержащийся в водной дисперсии компонент смазочной композиции состоит из 70-85% по весу гексагонального нитрида бора, 0,1-10% по весу окиси бора и 5-20% по весу гидратированной окиси алюминия, и содержит политетрафторэтиленовую смолу в количестве не более 300 весовых частей или не более 200 весовых частей, предпочтительно 50-200 весовых частей или 50-150 весовых частей на 100 весовых частей компонента смазочной композиции в качестве сухого вещества.

Кислотой, которая содержится в воде в качестве дисперсной среды, может являться азотная кислота, а гидратированная окись алюминия может быть выбрана из моногидрата окиси алюминия, такого как бемит или диаспор, тригидрата окиси алюминия, такого как гиббсит или бейерит и псевдобемита.

Преимущества изобретения

Согласно изобретению может быть создан сферический кольцевой уплотнительный элемент, способный в максимальной степени предотвращать повреждение и огрубление поверхности сопряженного элемента при трении с сопряженным элементом и ухудшение герметизируемости, а также возникновение аномального фрикционного шума, и способ его изготовления.

Предпочтительный способ осуществления изобретения

Далее следует более подробное описание настоящего изобретения и способа его осуществления со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, проиллюстрированные на чертежах. Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничено этими вариантами осуществления.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вертикальный поперечный разрез сферического кольцевого уплотнительного элемента, изготовленного согласно одному из вариантов осуществления изобретения,

на фиг.2 показан частично увеличенный поясняющий вид сферического кольцевого уплотнительного элемента, показанного на фиг.1,

на фиг.3 показана схема, поясняющая способ создания упрочняющего элемента в процессе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению,

на фиг.4 показан вид в перспективе термостойкого материала в процессе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению,

на фиг.5 показан вид сверху, иллюстрирующий ячейки металлической проволочной сетки упрочняющего элемента,

на фиг.6 показан вид в перспективе наложенной структуры в процессе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению,

на фиг.7 показан вид сверху трубчатого основания в процессе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению,

на фиг.8 показан вертикальный поперечный разрез трубчатого основания, показанного на фиг.7,

на фиг.9 показана блок-схема, поясняющая способ создания композитного листового элемента в процессе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению,

на фиг.10 показан вид спереди ролика с множеством кольцевых углубленных канавок в процессе изготовления, показанном на фиг.9,

на фиг.11 показана пояснительная схема, иллюстрирующая состояние, в котором термостойкий материал введен в упрочняющий элемент из цилиндрической металлической проволочной сетки в оплетке в процессе изготовления, показанном на фиг.9,

на фиг.12 показана пояснительная схема, иллюстрирующая состояние, в котором термостойкий материал, введенный в упрочняющий элемент, помещен между цилиндрическим роликом и роликом с множеством кольцевых углубленных канавок в процессе изготовления, показанном на фиг.9,

на фиг.13 показана пояснительная схема, иллюстрирующая состояние, в котором термостойкий материал, введенный в упрочняющий элемент, сжат между цилиндрическим роликом и роликом с множеством кольцевых углубленных канавок в процессе изготовления, показанном на фиг.9,

на фиг.14 показана пояснительная схема, иллюстрирующая состояние после того, как термостойкий материал, введенный в упрочняющий элемент, был сжат между цилиндрическим роликом и роликом с множеством кольцевых углубленных канавок в процессе изготовления, показанном на фиг.9,

на фиг.15 показана пояснительная схема, иллюстрирующая состояние, в котором термостойкий материал, введенный в упрочняющий элемент, сдавливается парой цилиндрических роликов после того, как он был сжат между цилиндрическим роликом и роликом с множеством кольцевых углубленных канавок в процессе изготовления, показанном на фиг.9,

на фиг.16 показана пояснительная схема, иллюстрирующая композитный листовой элемент,

на фиг.17 показана схема, поясняющая другой способ создания композитного листового элемента в процессе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению,

на фиг.18 показана пояснительная схема, иллюстрирующая состояние, в котором термостойкий материал введен в упрочняющий элемент из цилиндрической металлической проволочной сетки в оплетке в процессе изготовления, показанном на фиг.17,

на фиг.19 показана пояснительная схема, иллюстрирующая состояние, в котором термостойкий материал, введенный в упрочняющий элемент, помещен между парой цилиндрических роликов в процессе изготовления, показанном на фиг.17,

на фиг.20 показана пояснительная схема, иллюстрирующая композитный листовой элемент,

на фиг.21 показана схема, поясняющая еще один способ создания композитного листового элемента в процессе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению,

на фиг.22 показана пояснительная схема, иллюстрирующая состояние, в котором термостойкий материал, введенный в упрочняющий элемент, сжат парой роликов в процессе изготовления, показанном на фиг.21,

на фиг.23 показано, насколько упрочняющий элемент выходит наружу на одну поверхность композитного листового элемента,

на фиг.24 показано, насколько упрочняющий элемент выходит наружу на одну поверхность другого композитного листового элемента,

на фиг.25 показано, насколько упрочняющий элемент выходит наружу на одну поверхность композитного листового элемента, изготовленного обычным способом, известным из уровня техники,

на фиг.26 показана пояснительная схема, иллюстрирующая способ изготовления композитного листового элемента в соответствии с известным уровнем техники,

на фиг.27 показана другая пояснительная схема, иллюстрирующая способ изготовления композитного листового элемента в соответствии с известным уровнем техники,

на фиг.28 показана еще одна пояснительная схема, иллюстрирующая способ изготовления композитного листового элемента в соответствии с известным уровнем техники,

на фиг.29 показана дополнительная пояснительная схема, иллюстрирующая способ изготовления композитного листового элемента в соответствии с известным уровнем техники,

на фиг.30 схематически проиллюстрирован образующий наружный слой элемент в процессе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению,

на фиг.31 показан вид сверху цилиндрической заготовки в процессе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению,

на фиг.32 показан вертикальный поперечный разрез, иллюстрирующий состояние, в котором цилиндрическая заготовка помещена в форму в процессе изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению,

на фиг.33 показан вертикальный поперечный разрез сферического соединения выхлопной трубы с входящим в него сферическим кольцевым уплотнительным элементом согласно изобретению,

на фиг.34 показана пояснительная схема выхлопной системы двигателя,

на фиг.35 показана пояснительная схема обычного сферического кольцевого уплотнительного элемента и

на фиг.36 показана другая пояснительная схема обычного сферического кольцевого уплотнительного элемента.

Далее будут описаны составные компоненты сферического кольцевого уплотнительного элемента согласно изобретению и способ изготовления сферического кольцевого уплотнительного элемента.

Термостойкий листовой элемент

В процессе перемешивания концентрированной 98-процентной серной кислоты в нее добавляют 60-процентный водный раствор перекиси водорода в качестве окислителя и используют этот раствор в качестве реакционного раствора. Этот реакционный раствор охлаждают до температуры 10°С, добавляют в него порошок из натурального пластинчатого графита с размером частиц 30-80 мешей и осуществляют реакцию в течение 30 минут. После реакции отделяют окисленный графитовый порошок, подвергнутый вакуумной фильтрации, и дважды осуществляют очистку, в ходе которой окисленный графитовый порошок в течение 10 минут перемешивают в воде и затем подвергают вакуумной фильтрации, чтобы тем самым эффективно удалить из окисленного графитового порошка содержащуюся в нем серную кислоту. Затем окисленный графитовый порошок, из которого эффективно удалена серная кислота, сушат в течение 3 часов в сушильной печи, нагретой до температуры 110°С, и используют его в качестве окисленного графитового порошка.

Упомянутый окисленный графитовый порошок подвергают термической обработке (расширением) в течение 1-10 секунд при температуре 950-1200°С, чтобы получить пиролитические газы и тем самым частицы вспененного графита (с коэффициентом расширения 240-300), расширенные под давлением