Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ УСТАНОВКИ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОЛЕЦ

Уплотнительные кольца, обеспечивающие относительную плотность камеры или гидравлического тракта, нашли широкое применение в различных областях техники, например в моторостроении (в двигателях внутреннего сгорания), в гидравлических системах, а также в реакторостроении, преимущественно с жидкометаллическим теплоносителем (ЖМТ) свинец-висмут.

Известна конструкция выходного патрубка в моноблочной ядерной паропроизводящей установке (ЯППУ), (журнал «Атомная энергия», 2001, том 91, выпуск 6, стр.415, рис.1), состоящая из цилиндрического патрубка с уплотнительными кольцами на свободном конце. Кроме того, в данной установке модули парогенератора также снабжены уплотнительными кольцами и вставлены в соответствующие гильзы, закрепленные в крышке атомной паропроизводящей установки (АППУ). Наличие уплотнительных колец обеспечивает относительную плотность (в пределах допустимых небольших протечек через уплотнительное кольца), а также возможность свободного перемещения отдельных деталей конструкции относительно друг друга из-за разности температурных условий работы.

Уплотнительное кольцо находится в сжатом состоянии и плотно прилегает к посадочной гильзе из-за наличия в нем упругих напряжений. Уплотнение происходит и по боковым граням кольца, так как зазор между кольцом и боковыми сторонами канавки минимально возможный.

Материал уплотнительных колец, применяемых в реакторостроении, модифицированный чугун марки СПЧФ, хорошо зарекомендовавший себя в действующих установках с ЖМТ свинец-висмут. Однако надежная работа упомянутого уплотнения зависит от его качественных изготовления и сборки при соблюдении необходимых допусков. Способ сборки и установки уплотнительных колец заключается в следующем: поршень или другой элемент с надетыми уплотнительными кольцами вставляют в цилиндр или посадочную гильзу до упора в кольцо, затем кольцо сжимают до диаметра поршня так, чтобы оно полностью ушло в канавку, затем вставляют поршень в цилиндр до упора в следующее кольцо. Далее операция повторяется, пока весь поршень со всеми кольцами не разместится в цилиндре.

Недостатком вышеупомянутого способа является возможная поломка уплотнительного кольца в случае его упора в край гильзы от усилия, вызванного большой массой изделия (модуль парогенератора, насос и т.д.). Кроме того, этот способ применим, когда имеется посадочная гильза от отверстия в крышке до места расположения уплотнения. В случае, если посадочное гнездо находится внутри АППУ и не связано гильзой с отверстием на крышке, то данный способ вообще не применим.

Задачей предлагаемого способа является исключение возможности поломок уплотнительных колец при установке изделия в соответствующую посадочную гильзу, а также возможность установки изделия с надетыми уплотнительными кольцами в АППУ, в котором посадочное гнездо не связано гильзой с соответствующим отверстием в крышке.

Предлагаемый способ состоит в том, что установленные на изделии уплотнительные кольца обжимают с помощью хомутов до положения, при котором кольца полностью утопают в рабочих канавках. Затем изделие нагревают до температуры большей, чем температура плавления эвтектического сплава свинец-висмут, и погружают в объем, заполненный расплавленным теплоносителем, таким образом, чтобы канавки с кольцами оказались под уровнем. Сплав свинец-висмут, будучи достаточно текучим, проникает и заполняет все зазоры между кольцами и стенками канавок, а также зазор в замке кольца. Затем изделие извлекают и охлаждают до окружающей температуры воздуха, после чего снимают хомуты. Ввиду отсутствия адгезии хомуты снимаются достаточно легко. Кольца на изделии благодаря застывшему сплаву в зазорах удерживаются в сжатом состоянии и могут быть легко и безопасно с точки зрения поломок вставлены в соответствующие посадочные гильзы, а после разогрева АППУ до температуры, превышающей температуру плавления сплава свинец-висмут, принимают свое рабочее положение. Таким образом, данный способ установки уплотнительных колец позволяет обеспечить целостность колец при сборке, установить изделие с уплотнительными кольцами в АППУ, имеющую посадочную гильзу, закрепленную в отверстии крышки, или только посадочное гнездо, и получить технический результат: повышение надежности установки и работы уплотнения.