Результат интеллектуальной деятельности: НАБИВКА

Заявляемое изобретение относится к пропитанным полимерными материалами мягким набивкам, предназначенным для эксплуатации в сальниках с аксиальным натяжением.

Аналогом заявляемого изобретения является набивка, включающая пропитанное полимером волокнистое основание, при этом поверхность набивки выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, где впадины составляют менее 50% уплотняющей поверхности набивки (см. патент РФ №2132502, МПК F16J 15/20, 1999). Существенные признаки аналога «пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность, выступы» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является возможность увеличенного износа сальника при эксплуатационных аксиальных натяжениях, что приводит к преждевременной потере сальником уплотняющей способности.

Аналогом заявляемого изобретения является набивка, включающая пропитанное полимером волокнистое основание, при этом поверхность набивки выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, где глубина впадин составляет не менее 30% их ширины (см. патент РФ №2155284, МПК F16J 15/20, 2000). Существенные признаки прототипа «пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность, выступы» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является необходимость значительного аксиального натяжения для обеспечения уплотняющей способности набивки, что способствует увеличенному износу сальника и преждевременной потере уплотняющей способности.

Аналогом заявляемого изобретения является волокнистая набивка, включающая пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность набивки выполнена в виде чередующихся выступов и впадин, где впадины составляют не менее 50% уплотняющей поверхности набивки (см. патент РФ №2132501, МПК F16J 15/20, 1999). Существенные признаки аналога «пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность, выступы» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является необходимость значительного аксиального натяжения для обеспечения уплотняющей способности набивки, что способствует повышенному износу сальника, приводящему к потере сальником уплотняющей способности.

Аналогом заявляемого изобретения является набивка, включающая пропитанное полимером волокнистое основание и имеющая поверхность в виде чередующихся выступов и впадин, выполненная с мягкостью, обеспечивающей полное заполнение сальниковой камеры за счет свободной деформации набивки при эксплуатационном натяжении (см. патент РФ №2229645, МПК F16J 15/18, 2004). Существенные признаки аналога «пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность, выступы» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является значительная усадочная способность набивки, что снижает срок эксплуатации уплотнительного узла и требует частых затяжек сальника во время эксплуатации, в результате чего ухудшаются эксплуатационные характеристики набивки.

Прототипом заявляемого изобретения является набивка, включающая пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность набивки снабжена выступами, при этом плотность выступов меньше плотности центральной части набивки (см. патент РФ №78546, МПК F16J 15/20, 2008). Существенные признаки прототипа «пропитанное полимером волокнистое основание, поверхность, выступы, плотность выступов, плотность центральной части» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является снижение уплотнительной способности набивки в результате наличия на ее уплотняющей поверхности менее плотных (по сравнению с остальными частями набивки) элементов, что может привести к снижению допустимых эксплуатационных давлений из-за протечек уплотняемой среды.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик набивки за счет повышения уплотнительной способности набивки путем повышения плотности ее уплотнительной поверхности.

Для достижения указанного технического результата в набивке, включающей пропитанное полимером волокнистое основание и снабженную выступами поверхность, волокнистое основание выполнено из материала, плотность которого меньше, чем плотность полимера пропитки, при этом выступы выполнены с плотностью большей, чем плотность остальной части набивки.

Существенные признаки заявляемого изобретения «волокнистое основание выполнено из материала, плотность которого меньше, чем плотность полимера пропитки, выступы выполнены с плотностью большей, чем плотность остальной части набивки» являются отличительными от признаков прототипа.

Набивка представляет собой волокнистое основание (каркас), которое может иметь различное конструктивное исполнение и различную форму поперечного сечения (квадратную, прямоугольную, круглую и др.). Обычно используются каркасы крученые, плетеные, скатанные, дублированные, формованные, прессованные и др. В качестве волокон для волокнистого основания могут использоваться хлопчатобумажные, асбестовые, стеклянные, углеродные, полиарамидные и др. волокна. Набивка содержит полимерный пропитывающий материал (смолы, пластмассы, резины и др. полимеры). Набивка также может содержать дополнительно вводимые материалы (проволоку, шнуры, пружины, пластины, трубки и др.). Уплотняющая поверхность набивки снабжена выступами, образованными нитями каркаса набивки и полимером пропитки. Плотность нитей (материала, из которого изготовлена нить) меньше плотности полимера, которым пропитан каркас набивки. При этом выступы содержат большее количество полимера пропитки, чем центральная часть набивки, то есть соотношение полимер-нить в выступах больше, чем в центральной части набивки.

Конкретным примером заявляемой набивки является набивка углеродная, изготовленная из нитей термостабилизированного полиакрилонитрила и пропитанная фторопластовой суспензией. Плотность углеродных нитей 1,7÷1,9 г/см³; плотность фторопласта 2,1÷2,2 г/см³. Содержание фторопласта в выступах больше, чем содержание фторопласта в центральной части набивки, от 2 до 23%.

Изготавливаться заявляемая набивка может известными методами, например, навивкой или плетением из пропитанных волокнистых нитей. При этом необходимые характеристики поверхности набивки могут обеспечиваться, например, дополнительным сжатием (каландрованием) набивки, вследствие чего часть полимера выдавливается к поверхности набивки. В результате содержание полимера на поверхности набивки (в том числе и в выступах) выше, чем в центральной части набивки.

Изготовление набивки с заявляемыми характеристиками выступов на уплотняющей поверхности набивки способствует полному заполнению сальниковой камеры за счет деформации выступов при эксплуатационном аксиальном натяжении. При этом обеспечивается большая плотность уплотнительной поверхности набивки по сравнению с ее центральной частью. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики набивки за счет возможности повышения эксплуатационных аксиальных натяжений и, соответственно, возможности повышения рабочего давления уплотняемой среды, поскольку уменьшается возможность протечек уплотняемой среды.