фрикционная накладка

Формула изобретения

Фрикционная накладка для передачи крутящего момента, включающая зафиксированный на металлическом каркасе композиционный фрикционный элемент, содержащий волокнистые и различные дисперсные частицы, отличающаяся тем, что в качестве одних из дисперсных частиц во фрикционном элементе содержатся частицы водного алюмосиликата, способного при эксплуатационных воздействиях на накладку образовывать регулярную структуру пор для поглощения продуктов распада в момент фрикционного контакта и удаления продуктов распада в промежутках между фрикционными контактами.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным накладкам, применяемым для передачи крутящего момента в шинно-пневматических муфтах буровых установок.

Аналогом заявляемого изобретения является изделие, содержащее в качестве дисперсного минерального наполнителя амфотерную гидратную форму окиси хрома (см. Смирнова Е.В. и др. Сырье для производства асбестовых технических изделий. - М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1978, с.59). Существенные признаки аналога «дисперсный минеральный наполнитель» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение передаваемого крутящего момента в случае попадания в зону фрикционного контакта буровых растворов, нефтепродуктов, поверхностно-активных и других веществ, проявляющих антифрикционные свойства, а также возможность прилипания накладок к контртелу вследствие амфотерности наполнителя, что приводит к неработоспособности узла.

Аналогом заявляемого изобретения является изделие, содержащее в качестве дисперсного наполнителя бихромат калия (см. Смирнова Е.В. и др. Сырье для производства асбестовых технических изделий. - М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1978, с.59). Существенные признаки аналога «дисперсный наполнитель» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение передаваемого крутящего момента в случае попадания в зону фрикционного контакта буровых растворов и других веществ, а также высокая растворимость бихромата калия, что приводит к его быстрому удалению из изделия, в результате чего вновь возникает возможность «залипания» узла.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, содержащее полимерный композиционный фрикционный элемент и при необходимости металлический каркас, на котором зафиксирован полимерный элемент, при этом фрикционный элемент содержит волокнистые и различные дисперсные частицы, в том числе дисперсные минеральные частицы бентонитового глинопорошка (см. патент РФ № 2150618, МПК⁷ F16D 69/02, 2000 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент, волокнистые и различные дисперсные частицы» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком наиболее близкого аналога является возможность снижения передаваемого крутящего момента во влажных условиях в результате распада и вымывания частиц глины, что отрицательно сказывается на фрикционных характеристиках изделия.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение возможности изменения передаваемого крутящего момента в случае попадания в зону фрикционного контакта буровых растворов, нефтепродуктов, поверхностно-активных веществ и т.п.

Для достижения указанного технического результата фрикционная накладка для передачи крутящего момента, включающая зафиксированный на металлическом каркасе композиционный фрикционный элемент, содержащий волокнистые и различные дисперсные частицы, в качестве одних из дисперсных частиц во фрикционном элементе содержатся частицы водного алюмосиликата, способного при эксплуатационных воздействиях на накладку образовывать регулярную структуру пор для поглощения продуктов распада в момент фрикционного контакта и удаления продуктов распада в промежутках между фрикционными контактами.

Существенные признаки заявляемого изобретения «в качестве одних из дисперсных частиц содержит водный алюмосиликат, способный при эксплуатационных воздействиях на накладку образовывать регулярную структуру пор для поглощения продуктов распада в момент фрикционного контакта и удаления продуктов распада в промежутках между фрикционными контактами» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.

Фрикционная накладка содержит металлический каркас, на котором зафиксирован фрикционный элемент из полимерного композита, содержащего полимерную матрицу, волокнистые наполнители и дисперсные наполнители. В качестве одного из дисперсных наполнителей фрикционный элемент содержит частицы водного алюмосиликата. При эксплуатационных воздействиях на накладку (ударные нагревы и охлаждения, сжатие и т.д.) алюмосиликат постепенно приобретает пористую структуру, образуя цеолитоподобный материал.

Конкретным примером заявляемой фрикционной накладки является накладка, фрикционный элемент которой выполнен из композита, включающего в качестве полимерной матрицы вулканизат нитрильного каучука, в качестве волокнистого наполнителя частицы асбеста и в качестве одного из дисперсных наполнителей влажный песок тригидрата оксида алюминия.

Изготавливаться заявляемая накладка может известными методами, например приформовкой к металлическому каркасу формовочной смеси (или брикета из формовочной смеси).

Использование в составе полимерного фрикционного композита материала, способного к постепенному образованию пористой цеолитной структуры, способствует по мере деструкции композита из-за воздействия на него в процессе фрикционного контакта растворов и других веществ поглощению продуктов распада в момент фрикционного контакта и удалению их в промежутках между фрикционными контактами. Это позволяет в процессе эксплуатации накладки обеспечивать стабильность фрикционных характеристик изделия и замедляет снижение передаваемого крутящего момента.