СПОСОБ РЕМОНТА УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ КОЛЬЦЕВЫХ ПРОКЛАДОК И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD OF RING SEAL REPAIR AND DEVICE TO THIS END

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.