Способ ремонта уплотнительных кольцевых прокладок и устройство для его реализации

Способ ремонта уплотнительных кольцевых прокладок и устройство для его реализации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области работ по восстановлению и ремонту потерявших работоспособность уплотнительных упругих элементов различных механизмов и сборок.

При длительной эксплуатации резиновых кольцевых прокладок, служащих для уплотнения мест соединения гермоднищ и корпусов конструкций, происходит увеличение их линейных размеров (длины), что препятствует установке гермоднищ на посадочные места, в связи с чем требуется замена уплотнительных резиновых прокладок.

Уплотнительные кольцевые прокладки предназначены для обеспечения требуемой герметичности изделий, создания в герметизированных объемах допустимого микроклимата, при котором обеспечивается надежность и безопасность работ при их разборке. По соображениям экономии материалов и сбережения расходуемых материальных ресурсов часто возникает необходимость восстановления отработанных и претерпевших необратимые деформирования кольцевых прокладок.

Известен способ ремонта упругих элементов путем наплавки на изношенную поверхность ремонтного материала, включающий расположения деталей горизонтально, или вертикально на базовой поверхности в соответствии с расположением изношенной поверхности детали (патент РФ №2205098, МПК В23Р 6/00, публ. 27.05.2003 г.).

Недостатком известного способа является то, что данный способ приемлем только для ремонта изделий из металла, и неприемлем для ремонта уплотнительных кольцевых прокладок и вообще изделий из резины; кроме того данный способ является дорогостоящим вследствие применения для его осуществления высокоэнергоемкого оборудования.

Известен способ ремонта отработанных полимерных изделий (патент РФ №2103174, МПК В29С 73/00, публ. 27.01.1998 г.), включающий изготовление вкладыша из полимерного материала, совмещение склеиваемых поверхностей вкладыша и изделия с использованием адгезива, или герметика, или двусторонней клеящей ленты для склеивания и восстановления целостности ремонтируемого изделия.

К недостаткам известного способа относится сравнительно продолжительное подготовительное и операционное время ремонта, сравнительно невысокая надежность склеивания разнородных материалов: восстановительного фрагмента и изделия.

Известен в качестве прототипа предлагаемого способ ремонта резиновых изделий (патент РФ №2331517, МПК В29С 73/30, публ. 20.08.2008 г.), включающий укладку поврежденного участка подлежащей восстановлению резиновой детали горизонтально на базовой поверхности, подготовку ремонтируемой поверхности резиновой детали и дополнительного кордового пластыря, формирование соединения ремонтируемых поверхностей с использованием адгезива в виде клеевого состава.

К недостаткам прототипа относится сравнительно продолжительное подготовительное и операционное время ремонта, сравнительно невысокая надежность склеивания разнородных материалов: восстановительного фрагмента (кордового пластыря) и резинового изделия, имеющих разные коэффициенты линейного расширения, что приводит к возникновению избыточного напряжения в клеевом шве.

Задачей авторов изобретения является разработка способа ремонта уплотнительных кольцевых прокладок, обеспечивающего возможность реставрации потерявших работоспособность кольцевых прокладок (разбухших, деформированных в продольном направлении и изменивших свои геометрические параметры).

Новый технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого способа, заключается в обеспечении ускорения и упрощения процесса восстановления геометрических параметров уплотнительных кольцевых прокладок и их работоспособности.

Указанные задача и новый технический результат обеспечивается тем, что в известном способе ремонта уплотнительных кольцевых прокладок, включающем укладку поврежденного участка подлежащих восстановлению уплотнительных кольцевых прокладок горизонтально на базовой поверхности, подготовку ремонтируемой поверхности, соединение ремонтируемых поверхностей с использованием адгезива, согласно предлагаемому способу укладку поврежденного участка подлежащей восстановлению кольцевой прокладки производят в продольный полукруглый в поперечном сечении паз, выполненный на одной базовой плоскости, входящей в состав устройства для ремонта, с последующим совмещением указанной плоскости с ответной частью второй плоскости, также входящей в состав устройства для ремонта, центрированием этих плоскостей относительно друг друга и закреплением поврежденного участка кольцевой прокладки в образовавшемся кольцевом канале, диаметр которого соответствует диаметру кольцевой прокладки, путем фиксации плоскостей резьбовым соединением относительно друг друга, с последующим удалением поврежденного участка подлежащей восстановлению кольцевой прокладки вырезанием его лезвием режущего инструмента в плоскости, соответствующей углу наклона сквозного поперечного паза, имеющегося в каждой из двух совмещаемых плоскостей устройства для ремонта.

Указанные задача и технический результат обеспечены в устройстве для ремонта уплотнительных кольцевых прокладок, выполненном составным из двух - базовой и ответной частей, выполненных в виде двух пластин, на рабочей поверхности которых вдоль центральной продольной оси выполнен продольный полукольцевой паз, таким образом, что при совмещении указанных пластин образуется кольцевой канал круглого сечения для укладки и фиксации в нем удаляемого поврежденного участка кольцевой прокладки, в каждой из совмещаемых пластин выполнен поперечный сквозной паз для вхождения лезвия режущего инструмента, формирующего срез поврежденного фрагмента кольцевой прокладки, расположенный под углом 30-40° к оси продольного паза с заходом за контур последнего на 2-3 мм, базовая и ответная пластины центрированы относительно друг друга посредством направляющих штифтов и зафиксированы резьбовыми элементами.

Предлагаемые способ и устройство для ремонта отработанных уплотнительных кольцевых прокладок - это, преимущественно, резиновые изделия - поясняется следующим образом.

На фиг.1 представлен вид предлагаемого устройства для реализации предлагаемого способа в собранном виде, где 1 - пластина с базовой плоскостью, 2 - пластина с ответной плоскостью, 3 - поперечный сквозной паз для вхождения лезвия режущего инструмента, 4 -продольный паз круглого сечения, 5 - уплотнительная кольцевая прокладка, подлежащая ремонту, 6 - крепежные резьбовые элементы.

На фиг.2 представлено предлагаемое устройство в разобранном виде, где также 1 - пластина с базовой плоскостью, 2 - пластина с ответной плоскостью, 3 - поперечный сквозной паз для вхождения лезвия режущего инструмента, 4 - продольный паз круглого сечения, 5 - уплотнительная кольцевая прокладка, подлежащая ремонту, 6 - крепежные резьбовые элементы, 7 - направляющие штифты.

Предлагаемое устройство собирается и работает следующим образом.

В продольный паз (канал) 4 (фиг.1) на базовой плоскости пластины 1 укладывают подлежащую ремонту кольцевую прокладку 5, той ее частью, которая деформирована, или подверглась износу, вследствие чего ее геометрические параметры изменились и вышли за пределы допустимых по документации параметров.

Затем поверх кольцевой прокладки устанавливают второй элемент устройства для ремонта, выполненный в виде пластины 2 с ответной плоскостью для поверхности базовой пластины 1 (на каждой из них выполнены по два продольных полукольцевых в поперечном сечении канала для ремонта не только одной кольцевой прокладки, но и одновременного ремонта двух кольцевых прокладок) и с помощью направляющих штифтов 7 осуществляется центрирование указанных пластин относительно друг друга. После чего производят жесткое фиксирование (закрепление) кольцевой прокладки на базовой поверхности с помощью 4-х или более резьбовых элементов 6.

В процессе ремонта осуществляется соединение участков отработанной кольцевой прокладки 5 по линии среза, образовавшейся после удаления поврежденного участка прокладки, с использованием клеевого состава (адгезива). Клеевой состав наносят на подготовленные и обезжиренные контактные участки кольцевой прокладки по образовавшемуся косому срезу, сопрягают соединяемые поверхности кольцевой прокладки и фиксируют их в устройстве для ремонта на 5-6 часов для отверждения адгезива в соединительном шве. Состав адгезива выбран из условия сохранения эластичности соединения после его полимеризации, чему в большей степени соответствует состав клея марки «Момент».

Расположение наклонного поперечного паза под углом 30°-40° относительно главной оси продольного паза с заходом за контур последнего на 2-3 мм на рабочих плоскостях устройства для ремонта кольцевой прокладки обеспечивает увеличение контактной поверхности, необходимой для надежного склеивания, по сравнению со срезом, выполненным, например, под углом 90°, где контактная поверхность значительно меньше и ниже соответственно и надежность склеивания.

Восстановленные предлагаемым способом с использованием предлагаемого устройства уплотнительные кольцевые прокладки, как это показали испытания, пригодны для повторного применения и характеризуются показателями упругости и эластичности, близкими к исходным. При этом по сравнению с прототипом это потребовало времени меньше на продолжительность процедуры изготовления пластыря и подготовки поверхности, его размещения и центрирования, привлечения дополнительных средств фиксации на ремонтируемой поверхности и т.д.

Таким образом, при использовании предлагаемых способа и устройства для ремонта уплотнительных кольцевых прокладок обеспечивается возможность ускорения и упрощения процесса восстановления геометрических параметров поврежденных уплотнительных кольцевых прокладок и их работоспособности при значительной экономии материальных ресурсов производства.

Возможность промышленного использования предлагаемого устройства и способа ремонта уплотнительных кольцевых прокладок подтверждается следующими примерами.

Пример 1. В лабораторных условиях предлагаемый способ опробован на опытном образце приспособления, изображенного на фиг.1. Ремонту были подвергнуты кольцевые прокладки, снятые с крышки корпуса герметизируемого контейнера, выполненные из резины марки ИРП 1118 диаметром сечения 3-4 мм. Все элементы устройства, изображенного на фиг.1 изготовлены из алюминиевого сплава марки Д16. Режущий элемент (резак) выполнен из стали марки 65Г. В качестве адгезива для соединения фрагментов ремонтируемой кольцевой прокладки был применен клей «Момент» для резиновых изделий (ТУ 2252-033-45539771-2000). Продолжительность процесса отверждения клея в условиях примера - 2-5 часов, тогда как в прототипе для этого потребовалось свыше 24 часов. Геометрические параметры кольцевой прокладки полностью восстановлены по посадочному месту за счет опытного подбора фрагментов изделия наложением по исходному контуру или путем расчета. Так в условиях примера была взята кольцевая прокладка с увеличенной в процессе износа длиной окружности ~1250 мм (деформация износа составила 26 мм). Для соответствия посадочному месту кольцевая прокладка должна быть с габаритным диаметром 390 мм и длиной окружности 1224 мм, что и было достигнуто в эксперименте. Достигнутые показатели упругости и эластичности позволили осуществить повторное использование в герметизируемом контейнере для поддержания степени герметизации порядка 1,2 атм.

Итак, как это показали испытания, использование предлагаемого способа и устройства обеспечивает возможность ускорения и упрощения процесса восстановления геометрических параметров поврежденных уплотнительных кольцевых прокладок и их работоспособности при значительной экономии материальных ресурсов производства.

1. Способ ремонта уплотнительных кольцевых прокладок, включающий укладку поврежденного участка подлежащей восстановлению кольцевой прокладки горизонтально на базовой поверхности, подготовку ремонтируемой поверхности кольцевой прокладки, формирование соединения ремонтируемых поверхностей с использованием адгезива, отличающийся тем, что укладку поврежденного участка подлежащей восстановлению кольцевой прокладки производят в продольный полукруглый в поперечном сечении паз, выполненный на одной плоскости, входящей в состав устройства для ремонта, с последующим совмещением указанной плоскости с ответной частью второй плоскости, также входящей в состав устройства для ремонта, центрированием этих плоскостей относительно друг друга и закрепление поврежденного участка кольцевой прокладки в образовавшемся кольцевом канале, диаметр которого соответствует диаметру кольцевой прокладки путем фиксации плоскостей резьбовым соединением относительно друг друга, с последующим удалением поврежденного участка подлежащей восстановлению кольцевой прокладки путем вырезания его лезвием режущего инструмента в плоскости, соответствующей углу наклона сквозного поперечного паза, имеющегося в каждой из двух совмещаемых плоскостей устройства для ремонта.

2. Устройство для реализации способа ремонта уплотнительных кольцевых прокладок по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено составным из двух ответных частей, выполненных в виде двух пластин, на рабочей поверхности которых вдоль центральной продольной оси выполнен продольный, в поперечном сечении - полукольцевой паз, таким образом, что при совмещении указанных пластин образуется кольцевой канал круглого сечения для укладки и фиксации в нем удаляемого поврежденного участка кольцевой прокладки, в каждой из совмещаемых пластин выполнен поперечный сквозной паз для вхождения лезвия режущего инструмента, формирующего срез поврежденного фрагмента кольцевой прокладки, расположенный под углом 30-40° к оси продольного паза с заходом за контур последнего на 2-3 мм, пластины центрированы относительно друг друга посредством направляющих штифтов и зафиксированы резьбовыми элементами.