SU1689701A1 - Способ формировани рабочей поверхности элемента гидрогазодинамической торцовой пары трени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть применено дл  уплотнени  вращающихс  валов и изготовлени  опорных узлов трени , например осевых подшипников скольжени . Цель изобретени  - обеспечение упрощени  изготовлени  геометрической формы рабочей поверхности . На стадии формировани  заготовки со стороны рабочего торца получают спиральные канавки, которые перед механической обработкой заполн ют металлом, а окончательное формирование рабочей поверхности осуществл ют путем химического или электрохимического фрезеровани  металла спиральных канавок на заданную глубину. 5 ил.

Description

СО

с

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть применено дл  уплотнени  вращающихс  валов и изготовлени  опорных узлов трени , например осевых подшипников скольжени .

Целью изобретени   вл етс  упрощение изготовлени  геометрической формы рабочей поверхности.

На фиг. 1 показано рабочее кольцо гидрогазодинамической торцовой пары трени , вид в плане; на фиг. 2-5 - сечение А-А на фиг. 1 (различные этапы реализации предлагаемого способа).

Элемент торцовой пары трени  состоит из керамического кольца 1, в котором сформованы спиральные канавки 2, заполн емые металлом 3. Рабоча  поверхность элемента пары трени  состоит из плоской

керамической поверхности Б и спиральных канавок 4, глубиной h.

Керамическое кольцо 1 изготавливаетс  известным способом, например реакционным спеканием.

На стадии формовани заготовки в поверхности кольца изготовл ют спиральные канавки 2, дл  этого пресс-форма снабжаетс  соответствующими стержневыми элементами. После реакционного спекани  канавки 2 заполн ют металлом 3. Наиболее целесообразно это осуществить электролитическим или химическим осаждением. Затем кольцо подвергают механической обработке: шлифованию и притирке. Заключительный этап формировани  рабочей поверхности элемента пары трени  - электрохимическое или химическое фрезерование металла 3 из канавок 2 на глубину

о

00 О ч

О

h, в результате чего получают спиральные канавки 4, поскольку материал кольца (поверхность Б)- карбид кремни  не подвергаетс  электрохимическому (химическому) фрезерованию. Химическое (электрохимическое ) фрезерование - это технологический процесс, заключающийс  в том, что с незащищенной поверхности удал ют слой металла, глубина которого может быть задана .

В процессе эксплуатации происходит износ поверхности Б,в результате чего глубина канавки уменьшаетс . При достижении ею критической глубины (меньше 3 мкм) элемент пары трени  восстанавливают. Осуществл ют это следующим образом.

С помощью механической обработки с кольца снимают слой материала на глубину Ид (фиг.5). Глубину Ьд выбирают такой, чтобы в результате механической обработки с поверхности В полностью удалить дефектный слой, возникающий в результате три- бовзаимодействий.

После механической обработки окончательное формирование рабочей поверхности - объем металла канавок на глубину h - осуществл ют химическим (электрохимическим ) фрезерованием.

Число повторных восстановлений определ етс  глубиной Н сформированных спиральных канавок 2.

П р и м е р . По предложенному способу формировалась рабоча  поверхность элемента газодинамического торцового уплотнени  дожимного газоперекачивающего агрегата. Размеры кольца: внешний диаметр 165 мм, внутренний 95 мм, высота 20 мм.

Из шихты известного состава, мас.%:

Карбид кремни 45

Кокс нефт ной7

Временное

св зующее

(спирт+крепитель СБ)15

Графит25

Сажа8

методом шликерного лить  формовали заготовку с глубиной полостей канавок мм.

После сушки на воздухе детали полиме- ризовали в сушильной камере при 180°С. Реакционное спекание и пропитку расплавленным ферросилицием проводили в инертной атмосфере при 2000°С.

Из сульфатного электролита никелировани  полости канавок 2 были заполнены электролитическим никелем. Поверхность Б при этом изолировалась слоем кле  БФ-2.

Механическую обработку проводили на шлифовальных и притирочных станках с использованием алмазного инструмента.

Химическое фрезерование осуществл ли в растворе хлорида железа (,

т 30 с). В результате такой обработки была сформирована рабоча  поверхность со спиральными канавками глубиной 6-8 мкм. Глубина канавок замер лась профилированием . Шероховатость поверхности

на дне спиральных канавок Ра 0,63мкм.

Реализаци  предложенного способа по-, звол ет сформировать сложную рабочую поверхность элемента газодинамического уплотнени  из труднообрабатываемого износостойкого керамического материала (карбида кремни ), исключа  операции электрофизической и лазерной обработок. Кроме того,сформированна  рабоча  поверхность легко восстановима.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ формировани  рабочей поверхности элемента гидрогазодинамической торцовой пары трени , заключающийс  в изготовлении керамического кольца, его механической обработке, удалении материала с.рабочей поверхности с образованием спиральных канавок, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  изготовлени  геометрической формы рабочей поверхности,

   сначала при изготовлении кольца выполн ют спиральные канавки, заполн ют их металлом , провод т механическую обработку рабочей поверхности до получени  сплошной плоской поверхности, после чего удал ют металл путем химического или электрохимического фрезеровани  на заданную глубину.

   Фиг.2

   А-А

   Риг.З

   ФигЛ

   А-А

   Фиг. 5