В конец страницы

. : ПРОИЗВОДСТВО

Современное производство деталей из авиационного графита

Со второй половины 20 века для изготовления торцевых, радиальных и радиально-торцевых уплотнений масляных полостей подшипниковых опор компрессора и турбины ГТД применяются графитовые материалы. Их применение обусловлено невозможностью схватывания графита со сталью и низким значением модуля упругости, что исключает возможность задира поверхности стальных контртел. При окружных скоростях 70-150 м/сек, имеющих место в ГТД графитовые уплотнения работают в гидродинамическом режиме, то есть поверхности трения разделены масляным клином. Условия работы уплотнений в гидродинамическом режиме накладывают определенные требования к углеграфитовым материалам заключающиеся в следующем:

  1. Высокая прочность
  2. Малый размер зерна
  3. Низкий процент канальных пор
  4. Хорошая мехобрабатываемость с использованием универсальных станков и стандартного инструмента

Для изготовления уплотнений, работающих при скоростях 70-150 м/сек, нагрузках 0,1-0,3 МПа, температурах до 250oС разными КБ одинаково успешно применялись графиты: АГ-1500, ВАР 253У, АГ-1500СО5, НИГРАН-В, ХИМАНИТ-М, ХИМАНИТ-Т, изотропный пирографит ПГИ. Об этом свидетельствует опыт эксплуатации уплотнений. Для уплотнений находящихся ниже уровня масла, чтобы исключить протечки масла на поле аэродрома при стоянке из перечисленных марок применялся материал с пониженной маслопроницаемостью - НИГРАН-В.

Другое особое требование к материалу уплотнений возникло в связи с созданием в начале 70- х годов КБ им. Кузнецова нового двигателя для ТУ-22. В этом двигателе при отключении температура на уплотнениях масляных полостей турбины возрастала до 540oС. Поскольку графитовые материалы при температуре выше 450oС начинают окисляться кислородом, кольца из ВАР-253У сгорали через несколько взлетов-посадок. Для работы в этих условиях в НИИГРАФИТ был разработан графит АТГ, способный работать при температурах до 600-650oС. В дальнейшем графит АТГ стал применяться двигателях КБ им. Люльки, Завода им. Климова, КБ им. Ивченко и других. Для удовлетворения потребностей Минавиапрома на Московском электродном заводе в 1975 году был организован выпуск графита АТГ в объеме 70 т/год.

В 1991 потребление указанных графитов резко сократилось. В 1994 году, в связи с прекращением производства основного сырья конструкционных графитов - кокса КНПС, производство АТГ, НИГРАН-В и других графитов было ликвидировано, оборудование распродано, а ведущие специалисты уволены. В 2001 году по инициативе ФГУП ММПП "Салют" на его территории была создана лаборатория жаростойких графитов (рис1) и построен цех для производства графита (рис.2). Для замены графита АТГ на новом коксе были созданы графит АТГ-С работоспособный до Т=6500С и маслонепроницаемый материал ПУМА-С для замены материалов НИГРАН-В, ВАР- 253У и изотропного пирографита ПГИ.

Новые материалы были созданы на основе обобщения результатов последних исследований. Они имеют более высокие эксплуатационные характеристики, чем графиты старых марок. Мощность цеха позволяет полностью удовлетворить потребности моторостроительных заводов РФ и ближнего зарубежья.
В цехе по производству графита действует система менеджмента качества, разработанная на основе принципов и в соответствии с требованиями ИСО 90001-2001-МС и ИСО 9001:2000.

При производстве графита существует контроль на всех переделах. Для его осуществления приобретено современное импортное оборудование.
Особое внимание уделяется решению экологических проблем и условий труда персонала. Перемещение сыпучих продуктов в созданном цехе осуществляется гибкими шнеками в герметичных трубах, что исключает выделение пыли в помещение цеха. Летучие продукты, выделяющиеся при получении графита, полностью поглощаются в специальных установках. Пыль, выделяющаяся при дроблении и размоле, улавливается специальными фильтрами.

Графит АТГ-С ТУ1915-002-0757216-03 и графитопласт ПУМА-С ТУ1915-005-07507216-05 успешно прошли ресурсные испытания на двигателе АЛ 31.
Свойства материалов АТГ-С и ПУМА-С представлены в таблице

Марка графита Плотность, кг/м3 Прочность, МПа Размер зерна, мкм Примечание
Антифрикционный графит АТГ-С
ТУ1915-005-07507216-05
1750 100 20-25 Стойкость к окислению при Т=650oС
Графитопласт ПУМА-С
ТУ1915-005-07507216-05
1900 180 20-25 Газопроницаемость по воздуху 1x10-3 см2/сек
Графит МПГ-6С МПГ-7С
ТУ1915-005-07507216-05
1750 110 20-25  
Графит МПГ-7/1
ТУ1915-005-07507216-05
1850-1950 120 20-25  
    Выпускаются следующие типоразмеры:
  • Графит АТГ-С, D230x60-100, D330x60-100
  • Графит МПГ-6С, МПГ-7С D100x60-100 D130x60-100 D230x60-100, D330x60-100, 180x380x80-120
  • Графитопласт ПУМА-С D180/D70x25
  • Другие типоразмеры по согласованию с Заказчиком
В 2004г. освоено производство графитов МПГ-6С и МПГ-7С
    Применение:
  • Инструмент для электроэрозионной обработки металлов
  • Выращивание монокристалов кремния
  • Химическая промышленность
  • Металлургия цветных и благородных металлов
  • Оборонная техника.

В 2005г. начато производство специального графита МПГ-7/1С. Графит МПГ-7/1С предназначен для изготовления деталей работающих в условиях высоких температур, газовых потоков и конденсированной фазы. Основное применение - детали твердотопливных двигателей реактивных боеприпасов. Внедряется на изделиях ГНПП "Сплав", ГУП "КБП".



В начало страницы
 
Федеральный Научно-Производственный Центр ММПП "Салют"
 основной сайт Главная страница