Introduzione alle Tenute Meccaniche
Le tenute meccaniche sono uno dei componenti base di macchinari con strutture complesse e di precisione e sono componenti chiave di varie pompe, bollitori di sintesi di reazione, turbocompressori, motori sommersi e altre apparecchiature. Le sue prestazioni di tenuta e la durata dipendono da molti fattori, come la selezione del tipo, la precisione della macchina, la corretta installazione e utilizzo, ecc.
Conoscenza di base delle tenute meccaniche
1. Concetto di base della tenuta meccanica:
La tenuta meccanica si riferisce a un dispositivo che impedisce la fuoriuscita di fluido da almeno una coppia di facce terminali perpendicolari all'asse di rotazione, sotto l'azione della pressione del fluido e della forza elastica (o forza magnetica) del meccanismo di compensazione, e la cooperazione di ausiliari guarnizioni per mantenersi in forma e scorrere l'una rispetto all'altra. La tenuta ausiliaria dell'anello di compensazione è un soffietto metallico chiamato tenuta meccanica a soffietto.
2. Composizione della tenuta meccanica:
Ci sono principalmente i seguenti quattro tipi di componenti. UN. Tenute principali: anello mobile e anello statico. B. Guarnizione ausiliaria: anello di tenuta. C. Parti di compressione: molla, anello di spinta. D. Organi di trasmissione: sede salto molla e chiavetta o vite di fissaggio
dovrebbe prestare attenzione al problema
1. Questioni che richiedono attenzione durante l'installazione
UN. Prestare molta attenzione per evitare la deviazione dell'installazione durante l'installazione
(1) Il premistoppa deve essere serrato dopo che il giunto è stato allineato. I bulloni devono essere supportati in modo uniforme per impedire la flessione della faccia terminale del premistoppa. Controlla ogni punto con uno spessimetro e l'errore non deve superare 0.05 mm.
(2) Controllare il gioco di accoppiamento (ossia la concentricità) tra il premistoppa e il diametro esterno dell'albero o della boccola e assicurarsi che sia uniforme. Usa uno spessimetro per controllare che la tolleranza di ogni punto non sia maggiore di 0.01mm.
B. La quantità di compressione della molla deve essere effettuata secondo le normative. Non è consentito essere troppo grande o troppo piccolo e l'errore deve essere 2.00 mm. Se è troppo grande, la pressione specifica della faccia frontale aumenterà e la faccia frontale si consumerà a una velocità maggiore. Troppo piccolo comporterà una pressione specifica insufficiente e non può svolgere un ruolo di tenuta.
C. Dopo aver installato l'anello mobile, assicurarsi che possa muoversi in modo flessibile sull'albero e che dovrebbe tornare indietro automaticamente dopo aver premuto l'anello mobile contro la molla.
2. Precauzioni durante lo smontaggio
UN. Prestare attenzione durante lo smontaggio della tenuta meccanica. È severamente vietato l'uso di martelli a mano e pale piatte, per non danneggiare i componenti di tenuta. È possibile utilizzare una coppia di ganci in filo d'acciaio per estendersi nello spazio del sedile di guida nella direzione di autofinanziamento per estrarre il dispositivo di tenuta. Se la bilancia non può essere smontata, dovrebbe essere pulita prima dello smontaggio.
B. Se le tenute meccaniche vengono utilizzate su entrambe le estremità della pompa, devono prendersi cura l'una dell'altra durante il montaggio e lo smontaggio per evitare che l'una perda l'altra.
C. Per la tenuta meccanica che è stata in funzione, se la ghiandola è allentata e la tenuta si muove, le parti dell'anello dinamico e statico devono essere sostituite e non devono essere serrate nuovamente per continuare a utilizzare. Perché dopo un tale movimento, la pista di scorrimento originale della coppia di attrito cambierà e la tenuta della superficie di contatto verrà facilmente danneggiata.
Corretto funzionamento e manutenzione delle tenute meccaniche
1. Lavori preparatori e questioni che richiedono attenzione prima di iniziare
UN. Ispezionare a fondo la tenuta meccanica e se l'installazione di dispositivi ausiliari e tubazioni è completa e se soddisfa i requisiti tecnici.
B. Eseguire un test di pressione statica prima di avviare la tenuta meccanica per verificare se vi sono perdite della tenuta meccanica. Se ci sono molte perdite, scopri la causa e prova a eliminarla. Se non è ancora valido, deve essere smontato per l'ispezione e reinstallato. Generalmente, la pressione di prova della pressione statica è di 2~3 kg/cm2.
C. Premere il volante della pompa per verificare se è vivace e uniforme. Se l'avviamento è difficile o non si muove, è necessario verificare se la dimensione dell'assieme è errata e se l'installazione è ragionevole.
2. Installazione e spegnimento
UN. Prima di iniziare, mantenere la cavità sigillata piena di liquido. Quando si trasporta il mezzo solidificato, è necessario utilizzare vapore per riscaldare la cavità sigillata per fondere il mezzo. L'auto deve essere messa in moto prima di partire per evitare che l'anello morbido si rompa a causa di un avviamento improvviso.
B. Per le tenute meccaniche che utilizzano il sistema di tenuta olio esterno della pompa, il sistema di tenuta olio deve essere attivato per primo. Arrestare l'impianto di tenuta dell'olio per ultimo dopo il parcheggio.
C. Dopo che la pompa dell'olio caldo è fuori servizio, l'acqua di raffreddamento nella cavità del paraolio e la tenuta frontale non possono essere arrestate immediatamente. L'acqua di raffreddamento deve essere interrotta solo quando la temperatura dell'olio sulla tenuta frontale scende al di sotto di 80 gradi, in modo da non danneggiare le parti di tenuta.
3. Funzionamento
UN. Se c'è una leggera perdita dopo l'avvio della pompa, dovrebbe essere osservata per un periodo di tempo. Se la perdita non diminuisce dopo 4 ore di funzionamento continuo, la pompa deve essere arrestata per l'ispezione.
B. La pressione di esercizio della pompa deve essere stabile e la fluttuazione della pressione non deve superare 1 kg/cm2.
C. Quando la pompa è in funzione, evitare di pompare per evitare l'attrito a secco sulla superficie di tenuta e danni alla guarnizione.
D. Lo stato di tenuta deve essere controllato frequentemente. Durante il funzionamento, quando la perdita supera lo standard, l'olio pesante non è superiore a 5 gocce/minuto e l'olio leggero non è superiore a 10/minuto. Se non ci sono miglioramenti entro 2-3 giorni, arrestare la pompa e controllare il dispositivo di tenuta.
La "sigillatura" ha una lunga storia di sviluppo nel nostro paese. Gli antichi usavano cotone, canapa e altre fibre per realizzare sigilli per macchinari per il sollevamento dell'acqua, mentre i paesi stranieri non usarono l'imballaggio fino al 1782. L'importanza della sigillatura non è qui menzionata. Esiste una disciplina chiamata "Sealing Science" che studia le leggi della sigillatura, la tecnologia di progettazione dei dispositivi di sigillatura e i principi scientifici applicati. Gli istituti di ricerca hanno anche corsi professionali dedicati allo studio della scienza della tenuta. Nel nostro paese finora, per quanto ne so, ci sono corsi di meccanica dei fluidi e trasmissioni idrauliche e altri, ma non esiste un "sistema di tenuta" specializzato nella tenuta, quindi il nostro livello di ricerca è ancora molto indietro rispetto all'estero.
Esistono molti campi professionali per la progettazione di guarnizioni, oltre ai materiali e alla meccanica, ci sono anche la meccanica (compresa la meccanica dei fluidi, la teoria dello strato limite, ecc.), La tribologia, il controllo automatico, ecc. Pertanto, per la sigillatura, la difficoltà della ricerca è relativamente grande. Il livello dell'industria della tenuta domestica, personalmente ritengo che rispetto all'estero il divario non dovrebbe essere inferiore a 50 anni.
Informazioni sul principio di tenuta
Se vuoi imparare a sigillare, devi prima capire le perdite. Una volta compreso il principio della perdita, avrai il meccanismo di tenuta corrispondente. Ci sono tre tipi di perdite——
Uno è la perdita, cioè la perdita tra gli spazi delle superfici di tenuta
Il secondo è la perdita, cioè la perdita del fluido sigillato attraverso il capillare del materiale sigillante
Il terzo è la diffusione, che si riferisce al trasferimento di materiale che si verifica quando il mezzo sigillante passa attraverso l'intercapedine o il capillare del materiale sotto l'azione della differenza di concentrazione.
Circa il metodo di tenuta
Esistono all'incirca diversi metodi di sigillatura——
1. Ridurre al minimo il numero di parti sigillate
2. Blocco e isolamento
3. Estrarre o iniettare
4. Aumentare la resistenza alle perdite
5. Aggiungi elementi attivi nel canale
6. Combinazione di più metodi di sigillatura
Forme di tenuta comuni
Le guarnizioni di tenuta, le tenute a baderna, le tenute meccaniche, le tenute senza contatto e l'otturazione della pressione di iniezione sono forme di tenuta comuni. Tra questi, il sigillo a baderna dovrebbe essere considerato il più comune e comprende anche il sigillo a baderna morbido, il sigillo a baderna rigido e il sigillo a baderna formato. Le tenute a baderna formate includono i nostri comuni O-ring, Y-ring, paraolio e altro ancora. Le tenute senza contatto includono tenute a fessura, tenute a labirinto, tenute flottanti, tenute dinamiche, tenute fluide magnetiche e tenute ermetiche.
Proprietà delle guarnizioni comuni---e nuovi materiali e tecnologie
1) Prestazioni della guarnizione comunemente utilizzate
Quando si utilizza la valvola, la guarnizione originale viene spesso sostituita in base alla situazione specifica. Le guarnizioni comuni sono: guarnizione piatta in gomma, O-ring in gomma, guarnizione piatta in plastica, guarnizione del sacchetto in PTFE, guarnizione in gomma di amianto, guarnizione piatta in metallo, guarnizione metallica di forma speciale, guarnizione prepuzio in metallo, guarnizione ondulata, guarnizione ferita, ecc.
(1) Rondella piatta in gomma: facile da deformare, facile da comprimere, ma scarsa resistenza alla pressione e alla temperatura, utilizzata solo in luoghi con bassa pressione e bassa temperatura. La gomma naturale ha una certa resistenza agli acidi e agli alcali e la temperatura di esercizio non deve superare i 60 gradi; la gomma neoprene può anche resistere a determinati acidi e alcali e la temperatura di esercizio è di 80 gradi; la gomma nitrilica è resistente all'olio e può essere utilizzata fino a 80 gradi; Le prestazioni di temperatura sono anche più forti della normale gomma e possono essere utilizzate in un mezzo di 150 gradi.
(2) Rondella in gomma a forma di O: la forma della sezione è un cerchio perfetto e ha un certo effetto autobloccante. L'effetto di tenuta è migliore di quello della rondella piatta e la forza di pressione è inferiore.
(3) Guarnizione piatta in plastica: la più grande caratteristica della plastica è la sua buona resistenza alla corrosione e la maggior parte delle materie plastiche ha una scarsa resistenza alla temperatura. Il PTFE è la corona della plastica. Non solo ha un'eccellente resistenza alla corrosione, ma ha anche un intervallo di temperatura relativamente ampio. Può essere utilizzato a lungo entro -180 gradi - più 200 gradi .
(4) Guarnizione avvolta in PTFE: Per sfruttare appieno i vantaggi del PTFE e compensare la sua scarsa elasticità, viene realizzata una guarnizione avvolta con gomma PTFE o gomma amianto. In questo modo, non solo ha la stessa resistenza alla corrosione della rondella piana in PTFE, ma ha anche una buona elasticità, che migliora l'effetto di tenuta e riduce la forza di pressione. La sua forma in sezione trasversale è mostrata nella Figura 4-20.
(5) Guarnizione in gomma di amianto: tagliata da un foglio di gomma di amianto. I suoi componenti sono il 60-80 percento di amianto e il 10-20 percento di gomma, oltre a riempitivi e agenti vulcanizzanti. Ha una buona resistenza al calore, resistenza al freddo e stabilità chimica, ed è abbondante nell'offerta e conveniente nel prezzo. Quando è in uso, la forza di pressione non deve essere molto grande. Poiché può aderire al metallo, è consigliabile rivestire la superficie con uno strato di polvere di grafite per evitare una rimozione laboriosa.
Ci sono quattro colori del foglio di gomma di amianto: grigio, utilizzato per bassa pressione (marca XB-200, resistenza alla pressione inferiore o uguale a 16 kg/cm2, resistenza alla temperatura 200 gradi); rosso, utilizzato per media pressione (marca XB-350, resistenza alla pressione fino a 40 kg/cm2, resistenza alla temperatura 350 gradi); viola, utilizzato per alta pressione (grado XB-450, resistenza alla pressione 100kg/cm2 resistenza alla temperatura 450 gradi); verde, usato per l'olio, anche la resistenza alla pressione è molto buona.
(6) Anello riscaldante piatto in metallo: piombo, resistenza alla temperatura 100 gradi; alluminio 430 gradi; rame 315 gradi; acciaio a basso tenore di carbonio 550 gradi; argento 650 gradi; nichel 810 gradi; Lega di Monel (nichel-rame) 810 gradi, acciaio inossidabile 870 gradi. Tra questi, il piombo ha una scarsa resistenza alla pressione, l'alluminio può sopportare 64 kg/cm2 e altri materiali possono sopportare pressioni elevate.
(7) Rondelle anisotrope metalliche:
Guarnizione lente: ha effetto autoserrante e viene utilizzata per valvole ad alta pressione.
Rondelle ovali: appartengono anche alle rondelle autoserranti ad alta pressione.
Doppia guarnizione conica: utilizzata per la tenuta autoserrante interna ad alta pressione.
Inoltre, ci sono quadrati, rombi, triangoli, a forma di dente, a coda di rondine, a forma di B, a forma di C, ecc., che sono generalmente utilizzati solo nelle valvole ad alta e media pressione.
(8) Guarnizione rivestita in metallo: il metallo ha una buona resistenza alla temperatura e alla pressione e una buona elasticità. I materiali del prepuzio includono alluminio, rame, acciaio a basso tenore di carbonio, acciaio inossidabile, lega Monel, ecc. I materiali di riempimento all'interno includono amianto, politetrafluoroetilene, fibra di vetro, ecc.
(9) Rondella ondulata: ha le caratteristiche di una piccola forza di pressione e un buon effetto sigillante. Viene spesso utilizzato sotto forma di una combinazione di metallo e non metallo.
(10) Guarnizione avvolta: è una sottile striscia di metallo e una striscia non metallica strettamente legate insieme e avvolte in un cerchio multistrato. La sezione è ondulata e presenta una buona elasticità e tenuta. La cintura metallica può essere realizzata in acciaio 08, 0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, 1Cr18Ni9Ti, rame, alluminio, titanio, lega Monel, ecc. I materiali a nastro non metallici includono amianto, politetrafluoroetilene, ecc.
Sopra, quando si descrivono le prestazioni delle guarnizioni di tenuta, sono elencate alcune cifre. Va notato che questi numeri sono strettamente correlati alla forma della flangia, alle condizioni del mezzo e alle tecniche di installazione e riparazione. A volte possono essere superati, a volte non possono essere raggiunti. Inoltre, anche le proprietà di resistenza alla pressione e alla temperatura si trasformano reciprocamente. Ad esempio, maggiore è la temperatura, maggiore è la resistenza. La capacità di pressione è spesso ridotta e questi sottili problemi possono essere realizzati solo nella pratica.
2) Nuovi materiali e tecnologie
Le guarnizioni di tenuta presentate sopra non sono complete e la tecnologia di tenuta si sta sviluppando rapidamente. I seguenti esempi introducono diversi nuovi materiali e nuove tecnologie.
(1) Sigillatura liquida: con il rapido sviluppo dell'industria della sintesi organica dei polimeri, sono apparsi sigillanti liquidi per la sigillatura statica; questa nuova tecnologia è solitamente chiamata sigillatura liquida. Il principio della sigillatura liquida consiste nell'utilizzare l'adesione, la fluidità e l'effetto del film monomolecolare del sigillante liquido (più sottile è il film, maggiore è la naturale tendenza al recupero) e farlo funzionare come una guarnizione sotto una pressione adeguata. Pertanto, il sigillante utilizzato è anche chiamato guarnizione liquida.
(2) Sigillo di materie prime in PTFE: il PTFE è anche un composto organico ad alto peso molecolare. Prima che venga sinterizzato in un prodotto, viene chiamato materia prima. Ha una consistenza morbida e ha un effetto film monomolecolare. Il nastro fatto di materia prima è chiamato nastro di materia prima, che può essere arrotolato in un disco per l'archiviazione a lungo termine. Può essere formato liberamente durante l'uso e qualsiasi giunto, purché vi sia pressione, formerà una membrana a forma di anello che funge uniformemente da tenuta. Come guarnizione tra il corpo della valvola e il coperchio della valvola nella valvola, può essere aperta una fessura e inserita nel nastro della materia prima senza estrarre il disco o il cancello. La forza di pressione è piccola, non appiccicosa alle mani, non appiccicosa alla superficie della flangia ed è molto comoda da sostituire. Ideale per flange maschio e femmina. Le materie prime PTFE possono anche essere trasformate in tubi e barre per la sigillatura.
(3) O-ring cavo in metallo: buona elasticità, piccola forza di pressione ed effetto autoserrante. È possibile utilizzare vari materiali metallici, in modo che possa adattarsi a basse temperature, alte temperature e forti mezzi corrosivi.
(4) Anello di tenuta in lamiera di grafite: nella mente delle persone, la grafite è una sostanza fragile che manca di elasticità e tenacità, ma la grafite che è stata trattata in modo speciale ha una consistenza morbida e ha una buona elasticità. In questo modo, la resistenza al calore e la stabilità chimica della grafite possono essere visualizzate nel materiale della guarnizione; inoltre, la guarnizione ha una piccola forza di compressione e un eccellente effetto sigillante. Questa grafite può anche essere trasformata in una cintura, che può essere combinata con una cintura metallica per formare una guarnizione avvolta con prestazioni eccellenti. L'emergere di anelli di tenuta in lamiera di grafite e guarnizioni avvolte in metallo----di grafite è un importante passo avanti nella sigillatura resistente alla corrosione ad alta temperatura. Questo tipo di guarnizione è stato prodotto e utilizzato in grandi quantità all'estero.
