Wysłany dnia 2020/09/01 | Cliff / Seals
jeśli chodzi o utrzymanie dobrze funkcjonującego wału obrotowego, należy wybrać odpowiednie uszczelnienie wargowe.
uszczelnienie wału chroni wał obrotowy przed zanieczyszczeniami, takimi jak kurz i brud, a także utrzymuje wodę i środek smarny.
uszczelnienie obrotowe, znane również jako uszczelnienie promieniowe wału, zwykle znajduje się między wałem obrotowym a stałą obudową — taką jak ściana cylindra — aby zatrzymać wyciek płynu wzdłuż wału. Zewnętrzna powierzchnia uszczelnienia obrotowego jest przymocowana do oprawy, podczas gdy wewnętrzna warga uszczelnienia dociska się do obracającego się wału.
typowe zastosowania uszczelnień wału obejmują silniki, skrzynie biegów, pompy i osie. Są również coraz częściej stosowane w przetwórstwie spożywczym i chemicznym, a także w aplikacjach gazowych pod ciśnieniem.
trzy najważniejsze kwestie przy wyborze najlepszego uszczelnienia wargowego dla wału obrotowego to:
- materiał, z którego wykonane jest uszczelnienie,
- twardość powierzchni wału i
- chropowatość powierzchni wału.
oto nasz przewodnik, w jaki sposób osiągnąć optymalną wydajność i trwałość uszczelnień i wałów, minimalizując ryzyko uszkodzenia uszczelnienia.
jaki materiał jest najlepszy do uszczelnień obrotowych?
wyróżniającym się materiałem z wyboru dla obrotowego uszczelnienia wargowego wału jest politetrafluoroetylen, znany również jako PTFE. Materiał ten jest powszechnie stosowany w uszczelnieniach ze względu na bardzo niskie tarcie i odporność na zużycie.
działa również wyjątkowo dobrze w wysokich temperaturach roboczych, wymagając minimalnego smarowania. Ponadto jest kompatybilny z wieloma chemikaliami, dzięki czemu jest dobrym uniwersalnym wyborem.
obrotowe uszczelki wargowe wału wykonane z PTFE są bardzo wytrzymałe i mają niski współczynnik tarcia, co pozwala im na poślizg w najwyższych punktach współpracującej powierzchni (w tym przypadku wału obrotowego), jednocześnie odporne na ścieranie. I mogą to zrobić bez smarowania.
które Właściwości metalowych wałów obrotowych najbardziej wpływają na wydajność uszczelnienia?
chropowatość i twardość metalowego wału obrotowego to dwie najważniejsze cechy, które należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu uszczelnienia wargowego wału. Spójrzmy najpierw na szorstkość.
co to jest chropowatość w wałku obrotowym?
chropowatość w kontekście wału obrotowego odnosi się do nierówności powierzchni wału. Sposób, w jaki mierzymy chropowatość wału, polega na pomiarze wysokich i niskich punktów powierzchni wału, a następnie obliczeniu różnicy. Nazywa się to tolerancją obrabianą.
chropowatość można zminimalizować poprzez odpowiednie wykończenie powierzchni wału. Dobrze wykończona powierzchnia z odpowiednio obrobioną tolerancją pozwoli na doskonałą wydajność uszczelnienia, a także długowieczność.
wał obrotowy o wysokiej chropowatości powierzchni może umożliwić drogi wycieku przez niskie punkty na powierzchni wału. Ścieralność powierzchni może również szybko zużyć uszczelnienie, prowadząc do uszkodzenia.
Ogólnie rzecz biorąc, im gładsza powierzchnia obrotowego wału,tym lepsze będzie uszczelnienie. Jednak nadmierna gładkość poza specyfikacją może faktycznie zmniejszyć skuteczność uszczelnienia. Dzieje się tak dlatego, że na wyjątkowo gładkich powierzchniach warstwa płynu smarującego nie może przepływać między uszczelnieniem a współpracującą powierzchnią.
Przejście tej folii smaruje uszczelnienie i przedłuża jego żywotność. Bez niego uszczelka szybciej się zużyje. Zasadniczo, jeśli powierzchnia wału obrotowego jest zbyt gładka, uszczelnienie będzie działać zbyt dobrze — dopóki nie przestanie.
Co To jest twardość w wałku obrotowym?
twardość wału obrotowego mierzy się, patrząc na to, jak głęboko wgłębienie może wniknąć w powierzchnię wału, gdy zostanie na niego naciśnięte pod wysokim ciśnieniem. Używając skali Rockwella, możemy zmierzyć głębokość penetracji względem ciśnienia odniesienia.
uszczelnienie powinno być zawsze bardziej miękkie niż wał obrotowy. Zapewnia to zużycie zamiast wału. Im twardszy wał, tym więcej opcji dla materiału uszczelniającego.
w metalowych wałkach obrotowych Im twardsza powierzchnia, tym lepiej. Zwiększona twardość pozwala na zastosowanie wysoce wzmocnionych materiałów uszczelniających, co zwiększy żywotność zarówno uszczelnienia wargowego, jak i samego wału.
alternatywa, bardziej miękki metalowy wałek, jest podatny na ścieranie i erozję z najlepszych materiałów warg uszczelniających (PTFE). Tak więc podczas pracy z miękkim wałkiem obrotowym należy użyć bardziej miękkiego uszczelnienia. Jest to wykonalne rozwiązanie, ale oznacza to, że będziesz miał krótszą żywotność uszczelnienia.
istnieje jednak jedna zaleta utrzymania twardości powierzchni obrotowej wału poniżej 45 w skali Rockwella C, A jest to, że większość uszczelnień faktycznie poleruje powierzchnię wału podczas początkowego okresu „osadzania”.
po tym okresie zużycie wału obrotowego zmniejszy się, w zależności od materiału PTFE uszczelnienia, wykończenia powierzchni wału i ciśnienia*prędkości (ocena PV) aplikacji.
gdy twardość przekracza 45 Rockwella C, początkowe wykończenie powierzchni jest absolutnie kluczowe dla trwałości uszczelnienia. Dlaczego? Ponieważ nie ma zbyt wiele polerowania dozwolone w okresie „pościel w”. Gdy twardość jest wysoka, każda chropowatość powierzchni spowoduje zużycie uszczelnienia.
jak widać, chropowatość i twardość powierzchni wału obrotowego nie są niezależnymi właściwościami, jeśli chodzi o konstrukcję uszczelnienia wargowego-gdy twardość rośnie, chropowatość musi spadać. Alternatywnie, mniej twarda powierzchnia pozwala na nieco większą chropowatość.
Jaka jest zalecana twardość wału obrotowego?
idealna twardość metalowego wału obrotowego zależy od prędkości wału i ciśnienia otoczenia.
- na niskim końcu widma, przy obrotowych prędkościach wału do 150 sfpm (0,76 m/s), Przy 0 psi, twardość powinna wynosić co najmniej 35 Rc (z wysokim smarowaniem) lub 44 (jeśli nie ma smarowania).
- 70+ Rc może być wymagane dla 1000 psi przy tej samej prędkości (do 150 sfpm).
- 60+ Rc może być wymagane dla 2500 sfpm przy tym samym ciśnieniu (0 psi).
w typowej praktyce inżynierskiej stosowana twardość jest zwykle kompromisem między kosztem twardszych metali wykończeniowych a trwałością uszczelnienia. Jak w przypadku każdego zadania projektowego, wyzwaniem jest znalezienie rozwiązania, które spełnia nie tylko wymagania techniczne, ale także mieści się w granicach logistycznych (tj. budżetowych).
osiągnięcie optymalnego dopasowania między obrotowym wałem a uszczelnieniem wargowym
ze względu na szeroką gamę wypełniaczy PTFE i specyfikacje materiałów nie zawsze jest łatwo znaleźć dokładnie odpowiednie uszczelnienie obrotowe dla wału, aby zapewnić optymalną skuteczność i trwałość uszczelnienia.
jeśli nie możesz znaleźć istniejącego uszczelnienia wału spełniającego Twoje potrzeby, może być konieczne zaprojektowanie niestandardowego uszczelnienia. Tak się składa, że nasi inżynierowie specjalizują się w Eclipse Engineering. Wytwarzamy wiele rodzajów uszczelnień do zastosowań w Wałach obrotowych. w tym uszczelki wargowe w obudowie, Uszczelki wargowe O-ring OD i uszczelki MicroLip.
Znajdź odpowiednie uszczelnienie obrotowe do swojego zastosowania >