球形环密封件的制作方法_4

文档序号:8476526阅读:来源:国知局
0重量%的水合氧化铝;或这样的水性分散体:其中分散地包含作为固体含量的30至50重量%的润滑组合物,该润滑组合物包含70至85重量%的h-BN粉末、0.1至10重量%的氧化硼、以及5至20质量%的水合氧化铝,以及包含相对于该润滑组合物100份重量的不超过200份重量、较佳地50至150份重量比例的PTFE粉末。
[0055]水性分散体(21至25.5重量%的11-8队0.03至3重量%的氧化硼、1.5至6重量%的水合氧化铝、以及70重量%的水)分散地包含有作为固体成分的、质量百分比为30%的润滑组合物,该润滑组合物包括质量百分比为70%至85重量%的h-BN、0.1%至10重量%的氧化硼以及5%至20重量%的水合氧化铝,将这种水性分散体通过刷涂、辊涂、喷射等方式涂敷到耐热材料6的一个表面,并且使该水性分散体被干燥以制成由该润滑组合物构成的固体润滑剂的涂层14,如图12所示。
[0056]或者,水性分散体(7至17重量%的h-BN、0.009至2重量%的氧化硼、0.5至4重量%的水合氧化铝、10至20重量%的PTFE以及70重量%的水)分散地包含有作为固体成分的、30重量%的润滑组合物,该润滑组合物包括70%至85重量%的h-BN、0.1 %至10重量%的氧化硼以及5%至20重量%的水合氧化铝,以及包含相对于该润滑组合物100份重量的不超过200份重量、较佳地50至150份重量比例的PTFE粉末,即润滑组合物包含23.3至56.7重量%的h-BN、0.03至6.7重量%的氧化硼、1.7至13.3重量%的水合氧化铝、以及33.3至66.7重量%的PTFE,将这种水性分散体通过刷涂、辊涂、喷射等方式涂敷到耐热材料6的一个表面,并且使该水性分散体被干燥以制成由该润滑组合物构成的固体润滑剂的涂层14。
[0057](第七过程)
<第一方法 > 如图13至15所示,将具有固体润滑剂的涂层14的耐热材料6连续地插入(见图13)由中空圆筒形编结金属丝网I构成的用于外层的加固件5,该中空圆筒形编结金属丝网通过编结机(未示出)连续编结丝直径为0.28至0.32mm的细金属丝来得到。其中插入有耐热材料6的加固件5从其插入开始端侧开始被馈送到各具有光滑圆柱形外周表面的一对圆柱形辊轮15和16之间的辊隙Λ I内,从而沿耐热材料6的厚度方向被加压(见图14)而形成一体,由此使耐热材料6和形成在耐热材料6表面上的固体润滑剂的涂层14填充用于外层的加固件5的金属丝网的网眼。因此,在由用于外层的加固件5构成的表面17和由耐热材料构成的表面18以混合形式露出的表面上制成平坦的外层形成构件19。
[0058]<第二方法 > 分开制备上述第一过程中描述的由带形金属丝网4构成的加固件5,且如图16所示,将具有固体润滑剂的涂层14的耐热材料6插入由带形金属丝网4构成的用于外层的加固件5,且如图17所示,将该组件馈送到圆柱形辊轮15与16之间的辊隙Λ I内,从而沿耐热材料6的厚度方向被加压而形成一体,由此使耐热材料6和形成在耐热材料6表面上的固体润滑剂的涂层14填充用于外层的加固件5的金属丝网的网眼。因此,在由用于外层的加固件5构成的表面17和由固体润滑剂构成的表面18以混合形式露出的表面上制成平坦的外层形成构件19。
[0059]〈第三方法〉制备平纹编织的金属丝网,作为用丝直径为0.28至0.32mm的细金属丝编织形成的编织金属丝网。将平织金属丝网制成的用于外层的加固件5切割成预定长度和宽度,制备两个这样的用于外层的加固件5。将具有固体润滑剂的涂层14的耐热材料6插入由用于外层的两个加固件5之间,将该组件馈送到该对圆柱形辊轮15与16之间的辊隙Λ I内,从而沿耐热材料6的厚度方向被加压而形成一体,由此使耐热材料6和形成在耐热材料6表面上的固体润滑剂的涂层14填充用于外层的加固件的金属丝网的网眼。因此,在由用于外层的加固件5构成的表面17和由固体润滑剂构成的表面18以混合形式露出的表面上制成平坦的外层形成构件19。
[0060]在上述的第一、第二和第三方法中,对于成对圆柱形辊轮之间的辊隙Λ 1,0.4至0.6mm或左右是合适的。
[0061](第八过程)将由此获得的外层形成构件19围绕管形基底件13的外周缘表面缠绕,使涂层14置于外侧,由此制备出圆筒形的预成型件20,如图18所示。
[0062](第九过程)制备如图19所示的模具27,模具27在其内表面上具有圆柱形壁表面21、从圆柱形壁表面21延续的局部凹形球形壁表面22、以及从局部凹形球形壁表面22延续的通孔23,其中,中空的圆筒形部分25和从中空的圆筒形部分25延续的球形环中空部分26形成在模具27内,而设置有对应于各突起41、42和43的各凹形部分47的一个台阶形内芯24配装插入到通孔23内。然后,将圆筒形预制件20配装到模具27的台阶形内芯24上。
[0063]设置在模具27的中空的圆筒形部分25和球形环中空部分26内的圆筒形预制件20在98至294N/mm2(l至3吨/厘米2)的压力下、沿着内芯轴线方向经受压缩成形。因此,如图1和2所示,制造出球形环密封件35,其包括球形环基底件32和外层34,该球形环基底件33在其中心部分具有通孔28,并由圆柱形内表面29、局部凸出球形表面30、局部凸出球形表面30的大直径侧和小直径侧环形端面31和32限定,外层34在球形环基底件33的局部凸出球形表面30上一体地形成。
[0064]通过该压缩成形,球形环基底件33构造成提供结构的完整性,原因是耐热材料6和加固件5被彼此压缩且彼此缠结。在外层34中,耐热材料6、由润滑组合物组成的固体润滑剂、以及由金属丝网制成的加固件5被压缩,使得该固体润滑剂和耐热材料6填充到加固件5的金属丝网的网眼中,并且该固体润滑剂、耐热材料6以及加固件5以混合形式形成一体,由此外层34的外表面36形成为光滑表面39,在此光滑表面39中,由加固件5构成的表面37和由固体润滑剂构成的表面38以混合形式存在,圆柱形内表面29形成有由加压填充到不含加固件5的凹形部分47内的耐热材料构成的三个突起41、42和43。
[0065]在制造出的球形环密封件35的球形环基底件33和外层34中,由金属丝网5制成的加固件5被包含的比例为40至65重量%,包含膨胀石墨和固体润滑剂的耐热材料6被包含的比例为35至60重量%。球形环基底件33和外层34中的耐热材料6和固体润滑剂具有的密度为1.20至2.00Mg/m3。
[0066]此外,如果仅关注外层34,由金属丝网制成的加固件5被包含的比例为60至75重量%,包含膨胀石墨和固体润滑剂的耐热材料6被包含的比例为25至40重量%。
[0067]在上述第四过程中,如果在将带形金属丝网4制成的加固件5置于内侧的状态来卷绕重叠组件12而形成管形基底件13,而不是将耐热材料6置于内侧来卷绕重叠组件12,则就能够制造出其中由金属丝网构成的加固件5暴露在球形环基底件33的圆柱形内表面29上的球形环密封件35。
[0068]通过内装到如图20所示的排气管球形接头内来使用球形环密封件35。即,在如图20所示的排气管球形接头内,凸缘200竖直地设置在连接到发动机侧的上游侧排气管100的外周表面上,并留出管端部101。球形环密封件35在形成通孔28的圆柱形内表面29处配装到该管端部101上,并用其邻靠凸缘200的大直径侧环形端面31进行密封。张开部分301 一体地具有凹形的球形表面部分302和从该凹形的球形表面部分303延续的凸缘部分302,该张开部分203固定到下游侧的排气管300,该排气管200设置成与上游侧排气管100相对,并连接到消声器侧。凹状球形表面部分302的内表面304与光滑表面39滑动接触,光滑表面39中由加固件5构成的表面37和由固体润滑剂组成的表面38以混合的形式存在于球形环密封件35的外层34的外表面36内。
[0069]在如图20所示的排气管球形接头内,下游侧的排气管300借助于一对螺栓400和一对盘簧500被始终弹性地朝向上游侧排气管100推压,每个螺栓400具有固定到凸缘200的一端和插入到张开部分301的凸缘部分303内布置的另一端,每个盘簧500布置在螺栓400的大头和凸缘部分303之间。此外,排气管球形接头布置成:通过用作为球形环密封件35的外层34的滑动表面的光滑表面39与形成在下游侧排气管300端部处的张开部分301的凹形球形表面部分302的内表面304之间的滑动接触,允许在上游侧和下游侧的排气管100和300内发生相对的角位移。
[0070]根据本发明的球形环密封件35,该球形环密封件35包括球形环基底件33和外层34,该球形环基底件33由圆柱形内表面39、部分凸
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