Introduktion till mekaniska tätningar
Mekaniska tätningar är en av de grundläggande komponenterna i maskiner med precision och komplexa strukturer, och är nyckelkomponenter i olika pumpar, reaktionssynteskettor, turbokompressorer, dränkbara motorer och annan utrustning. Dess tätningsprestanda och livslängd beror på många faktorer, såsom typval, maskinprecision, korrekt installation och användning, etc.
Grundläggande kunskap om mekaniska tätningar
1. Grundkonceptet för mekanisk tätning:
Mekanisk tätning hänvisar till en anordning som förhindrar vätskeläckage av minst ett par ändytor vinkelräta mot rotationsaxeln, under inverkan av vätsketrycket och den elastiska kraften (eller magnetiska kraften) hos kompensationsmekanismen, och samverkan av hjälpmedel tätningar för att hålla passformen och glida i förhållande till varandra. Kompensationsringens hjälptätning är en metallbälg som kallas en mekanisk bälgtätning.
2. Sammansättning av mekanisk tätning:
Det finns huvudsakligen följande fyra typer av komponenter. a. Huvudtätningar: rörlig ring och statisk ring. b. Hjälptätning: tätningsring. c. Kompressionsdelar: fjäder, tryckring. d. Transmissionsdelar: fjäderfäste och nyckel eller fästskruv
bör vara uppmärksam på problemet
1. Saker som behöver uppmärksammas under installationen
a. Var mycket uppmärksam för att undvika installationsavvikelser under installationen
(1) Glanden ska dras åt efter att kopplingen är inriktad. Bultarna bör stödjas jämnt för att förhindra att ändytan på glanden böjs. Kontrollera varje punkt med en avkänningsmätare och felet bör inte överstiga 0.05 mm.
(2) Kontrollera passningsspelet (dvs. koncentriciteten) mellan glanden och ytterdiametern på axeln eller bussningen, och se till att den är jämn runt. Använd en bladmått för att kontrollera att toleransen för varje punkt inte är större än 0.01 mm.
b. Mängden fjäderkompression bör utföras enligt föreskrifterna. Det är inte tillåtet att vara för stort eller för litet, och felet måste vara 2,00 mm. Om den är för stor kommer det specifika trycket på ändytan att ökas, och ändytan kommer att slitas snabbare. För liten kommer att resultera i otillräckligt specifikt tryck och kan inte spela en tätande roll.
c. Efter att den rörliga ringen är installerad, se till att den kan röra sig flexibelt på axeln, och den bör fjädra tillbaka automatiskt efter att den rörliga ringen har tryckts mot fjädern.
2. Försiktighetsåtgärder vid demontering
a. Var försiktig när du demonterar den mekaniska tätningen. Det är strängt förbjudet att använda handhammare och platta spadar för att inte skada tätningskomponenterna. Ett par ståltrådskrokar kan användas för att sträcka sig in i springan på drivsätet i den självfinansierande riktningen för att dra ut tätningsanordningen. Om vågen inte kan demonteras bör den rengöras före demontering.
b. Om mekaniska tätningar används i båda ändarna av pumpen bör de ta hand om varandra under montering och demontering för att förhindra att den ena tappar den andra.
c. För den mekaniska tätningen som har varit i drift, om packboxen är lös och tätningen rör sig, måste de dynamiska och statiska ringdelarna bytas ut, och den bör inte dras åt igen för att fortsätta att användas. För efter en sådan rörelse kommer friktionsparets ursprungliga löpspår att förändras, och tätningen av kontaktytan kommer lätt att skadas.
Korrekt drift och underhåll av mekaniska tätningar
1. Förarbete och ärenden som behöver åtgärdas innan start
a. Inspektera den mekaniska tätningen grundligt och om installationen av hjälpanordningar och rörledningar är klar och om den uppfyller de tekniska kraven.
b. Utför ett statiskt trycktest innan du startar den mekaniska tätningen för att kontrollera om det finns något läckage av den mekaniska tätningen. Om det finns mycket läckage, ta reda på orsaken och försök att eliminera det. Om den fortfarande är ogiltig ska den tas isär för inspektion och återinstalleras. I allmänhet är det statiska tryckprovningstrycket 2~3 kg/cm2.
c. Tryck på pumpratten för att kontrollera om den är frisk och jämn. Om vevningen är svår eller inte rör sig bör du kontrollera om monteringsstorleken är fel och om installationen är rimlig.
2. Installation och avstängning
a. Innan du börjar, håll den förseglade håligheten fylld med vätska. Vid transport av stelnat medium bör ånga användas för att värma det förseglade hålrummet för att smälta mediet. Bilen måste vevas innan start för att förhindra att den mjuka ringen går sönder på grund av plötslig start.
b. För mekaniska tätningar som använder pumpens externa oljetätningssystem, bör oljetätningssystemet aktiveras först. Stoppa oljetätningssystemet sist efter parkering.
c. Efter att den heta oljepumpen har tagits ur drift kan kylvattnet i oljetätningshålet och ändtätningen inte stoppas omedelbart. Kylvattnet bör stoppas först när oljetemperaturen vid ändtätningen sjunker under 80 grader för att inte skada tätningsdelarna.
3. Drift
a. Om det finns ett litet läckage efter att pumpen startat, bör det observeras under en viss tid. Om läckaget inte minskar efter 4 timmars kontinuerlig drift ska pumpen stoppas för inspektion.
b. Pumpens drifttryck bör vara stabilt och tryckfluktuationen bör inte överstiga 1 kg/cm2.
c. När pumpen är i drift, undvik att pumpa ut för att undvika torr friktion på tätningsytan och skador på tätningen.
d. Tätningsförhållandet bör kontrolleras ofta. Under drift, när läckaget överstiger standarden, är den tunga oljan inte mer än 5 droppar/min, och den lätta oljan är inte mer än 10/min. Om ingen förbättring sker inom 2-3 dagar, stoppa pumpen och kontrollera tätningsanordningen.
"Sealing" har en lång historia av utveckling i vårt land. De gamla använde bomull, hampa och andra fibrer för att tillverka tätningar för vattenlyftmaskiner, medan främmande länder inte använde packning förrän 1782. Vikten av försegling nämns inte här. Det finns en disciplin som heter "Sealing Science" som studerar lagarna för försegling, förseglingsanordningsdesignteknik och tillämpade vetenskapliga principer. Forskningsinstitutioner har också professionella kurser dedikerade till studier av tätningsvetenskap. I vårt land finns än så länge, så vitt jag vet, vätskemekanik och hydraulisk transmission och andra kurser, men det finns inget "tätningssystem" som är specialiserat på tätning, så vår forskningsnivå ligger fortfarande långt efter jämfört med utlandet.
Det finns många yrkesområden för tätningskonstruktion, förutom material och mekanik finns det även mekanik (inklusive vätskemekanik, gränsskiktsteori, etc.), tribologi, automatisk styrning etc. För tätning är därför svårigheten med forskningen. relativt stora. Nivån på den inhemska tätningsindustrin, jag tror personligen att jämfört med utländska länder bör klyftan vara inte mindre än 50 år.
Om tätningsprincipen
Om du vill lära dig tätning måste du först förstå läckage. När du väl förstår principen om läckage kommer du att ha motsvarande tätningsmekanism. Det finns tre typer av läckor——
Den ena är läckage, det vill säga läckaget mellan spalterna på tätningsytorna
Den andra är läckage, det vill säga läckaget av den förseglade vätskan genom kapillären av tätningsmaterialet
Den tredje är diffusion, som avser den materialöverföring som sker när tätningsmediet passerar genom spalten eller kapillären i materialet under inverkan av koncentrationsskillnaden.
Om tätningsmetoden
Det finns ungefär flera tätningsmetoder——
1. Minimera antalet förseglade delar
2. Blockering och isolering
3. Extrahera eller injicera
4. Öka läckagemotståndet
5. Lägg till aktiva element i kanalen
6. Kombination av flera tätningsmetoder
Vanliga tätningsformulär
Packningstätningar, packningstätningar, mekaniska tätningar, beröringsfria tätningar och insprutningstryckpluggning är vanliga tätningsformer. Bland dem bör packningsförseglingen anses vara den vanligaste, och den inkluderar även mjuk packningstätning, hård packningstätning och formad packningstätning. Formade packningstätningar inkluderar våra vanliga O-ringar, Y-ringar, oljetätningar och mer. Beröringsfria tätningar inkluderar gaptätningar, labyrinttätningar, flytande tätningar, dynamiska tätningar, magnetiska vätsketätningar och hermetiska tätningar.
Egenskaper för vanliga packningar---och nya material och tekniker
1) Vanligt använda packningsprestanda
Vid användning av ventilen byts ofta originalpackningen ut enligt den specifika situationen. Vanliga packningar är: platt gummipackning, gummi O-ring, platt plastpackning, PTFE-påspackning, asbestgummipackning, platt metallpackning, metall specialformad packning, metallförhudspackning, vågpackning, lindad packning, etc.
(1) Platt gummibricka: lätt att deformera, lätt att komprimera, men dålig i tryck- och temperaturbeständighet, används endast på platser med lågt tryck och låg temperatur. Naturgummi har viss syra- och alkalibeständighet, och driftstemperaturen bör inte överstiga 60 grader; neoprengummi kan också motstå vissa syror och alkalier, och driftstemperaturen är 80 grader; nitrilgummi är oljebeständigt och kan användas upp till 80 grader; Temperaturprestandan är också starkare än vanligt gummi, och den kan användas i 150 graders medium.
(2) O-formad gummibricka: sektionsformen är en perfekt cirkel, och den har en viss självåtdragande effekt. Tätningseffekten är bättre än den för plattbrickan, och presskraften är mindre.
(3) Platt plastpackning: Den största egenskapen hos plast är dess goda korrosionsbeständighet, och de flesta plaster har dålig temperaturbeständighet. PTFE är kronan på plast. Den har inte bara utmärkt korrosionsbeständighet, utan har också ett relativt brett temperaturområde. Den kan användas under lång tid inom -180 grader - plus 200 grader.
(4) PTFE-lindad packning: För att ge fullt spel åt fördelarna med PTFE och kompensera för dess dåliga elasticitet, görs den till en packning omslagen med PTFE-gummi eller asbestgummi. På så sätt har den inte bara samma korrosionsbeständighet som plattbrickan av PTFE, utan har också god elasticitet, vilket förstärker tätningseffekten och minskar presskraften. Dess tvärsnittsform visas i figur 4-20.
(5) Asbestgummipackning: skuren från asbestgummiskiva. Dess komponenter är 60-80 procent asbest och 10-20 procent gummi, samt fyllmedel och vulkaniseringsmedel. Den har bra värmebeständighet, köldbeständighet och kemisk stabilitet, och den är riklig i utbud och billig i pris. Vid användning behöver presskraften inte vara särskilt stor. Eftersom det kan fästa på metall är det bäst att belägga ytan med ett lager grafitpulver för att undvika mödosam borttagning.
Det finns fyra färger av asbestgummi: grå, används för lågt tryck (märke XB-200, tryckmotstånd Mindre än eller lika med 16 kg/cm2, temperaturbeständighet 200 grader); röd, används för medeltryck (märke XB-350, tryckmotstånd upp till 40 kg/cm2, temperaturmotstånd 350 grader); lila, används för högt tryck (grad XB-450, tryckmotstånd 100kg/cm2 temperaturmotstånd 450 grader); grön, används för olja, tryckmotstånd är också mycket bra.
(6) Platt värmering av metall: bly, temperaturbeständighet 100 grader; aluminium 430 grader; koppar 315 grader ; lågkolstål 550 grader; silver 650 grader ; nickel 810 grader ; Monel (nickel-koppar) legering 810 grader, rostfritt stål 870 grader. Bland dem har bly dålig tryckbeständighet, aluminium tål 64 kg/cm2 och andra material tål högt tryck.
(7) Anisotropa brickor av metall:
Linspackning: Den har självåtdragande effekt och används för högtrycksventiler.
Ovala brickor: tillhör även självspännande högtrycksbrickor.
Dubbel konisk packning: används för högtrycks intern självåtdragande tätning.
Dessutom finns det fyrkant, romb, triangel, tandform, laxstjärtsform, B-form, C-form etc. som i allmänhet endast används i hög- och medeltrycksventiler.
(8) Metallmantlad packning: Metall har bra temperatur- och tryckbeständighet och god elasticitet. Förhudsmaterial inkluderar aluminium, koppar, lågkolstål, rostfritt stål, Monel-legering etc. Fyllnadsmaterialen inuti inkluderar asbest, polytetrafluoreten, glasfiber etc.
(9) Vågbricka: Den har egenskaperna för liten presskraft och god tätningseffekt. Det används ofta i form av en kombination av metall och icke-metall.
(10) Lindrad packning: Det är en tunn metallremsa och en icke-metallisk remsa som är tätt sammanfogade och lindade till en flerskiktscirkel. Sektionen är vågig och har bra elasticitet och tätning. Metallbandet kan vara tillverkat av 08 stål, 0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, 1Cr18Ni9Ti, koppar, aluminium, titan, Monel-legering, etc. Icke-metalliska bandmaterial inkluderar asbest, polytetrafluoreten, etc.
Ovan, när man beskriver prestanda för tätningspackningar, är några siffror listade. Det måste noteras att dessa siffror är nära förknippade med flänsformen, mediumförhållanden och installations- och reparationstekniker. Ibland kan de överskridas, och ibland kan de inte nås. Dessutom är tryck- och temperaturmotståndsegenskaperna också ömsesidigt omvandlade. Till exempel, ju högre temperatur, desto högre motstånd. Tryckförmågan är ofta nedsatt, och dessa subtila problem kan bara realiseras i praktiken.
2) Nya material och tekniker
Tätningspackningarna som introducerats ovan är inte heltäckande och tätningstekniken utvecklas snabbt. Följande exempel introducerar flera nya material och ny teknik.
(1) Vätsketätning: Med den snabba utvecklingen av den organiska polymersyntesindustrin har flytande tätningsmedel dykt upp för statisk tätning; denna nya teknik brukar kallas för flytande tätning. Principen för vätsketätning är att använda vidhäftningen, fluiditeten och monomolekylära filmeffekten av flytande tätningsmedel (ju tunnare filmen är, desto större är den naturliga återhämtningenstendensen) och få den att fungera som en packning under lämpligt tryck. Därför kallas tätningsmedlet som används också flytande packning.
(2) PTFE-råmaterialtätning: PTFE är också en högmolekylär organisk förening. Innan det sintras till en produkt kallas det för råvara. Den är mjuk i konsistensen och har en monomolekylär filmeffekt. Tejpen som är gjord av råmaterial kallas råmaterialtejp, som kan rullas till en skiva för långtidslagring. Den kan formas fritt under användning och vilken fog som helst, så länge det finns tryck, kommer att bilda ett ringformat membran som jämnt fungerar som en tätning. Som packning mellan ventilhuset och ventilkåpan i ventilen kan den öppnas ett gap och stoppas in i råmaterialbandet utan att ta ut skivan eller grinden. Presskraften är liten, inte klibbig på händerna, inte klibbig på flänsytan och den är mycket bekväm att byta ut. Bäst lämpad för not- och notflänsar. PTFE-råmaterial kan också göras till rör och stänger för tätning.
(3) Ihålig O-ring i metall: bra elasticitet, liten tryckkraft och självspännande effekt. Olika metallmaterial kan användas, så att den kan anpassa sig till låg temperatur, hög temperatur och starkt korrosivt medium.
(4) Tätningsring av grafitplåt: I människors medvetande är grafit ett sprött ämne som saknar elasticitet och seghet, men grafit som har specialbehandlats är mjuk i konsistensen och har god elasticitet. På detta sätt kan grafitens värmebeständighet och kemiska stabilitet visas i packningsmaterialet; dessutom har packningen en liten kompressionskraft och utmärkt tätningseffekt. Denna grafit kan också göras till ett bälte, som kan kombineras med ett metallbälte för att bilda en lindad packning med utmärkt prestanda. Framväxten av grafitplåttätningsringar och grafit----metalllindade packningar är ett stort genombrott inom korrosionsbeständig tätning vid hög temperatur. Denna typ av packningar har tillverkats och använts i stora mängder utomlands.
