Introducció als segells mecànics
Els segells mecànics són un dels components bàsics de la maquinària amb precisió i estructures complexes, i són components clau de diverses bombes, bullidors de síntesi de reacció, turbocompressors, motors submergibles i altres equips. El seu rendiment de segellat i la seva vida útil depenen de molts factors, com ara la selecció del tipus, la precisió de la màquina, la instal·lació i l'ús correctes, etc.
Coneixements bàsics de segells mecànics
1. Concepte bàsic de segell mecànic:
El segell mecànic es refereix a un dispositiu que impedeix fuites de fluids per almenys un parell de cares extremes perpendiculars a l'eix de rotació, sota l'acció de la pressió del fluid i la força elàstica (o força magnètica) del mecanisme de compensació, i la cooperació d'auxiliars. segells per mantenir-se en forma i lliscar entre si. El segell auxiliar de l'anell de compensació és una manxa metàl·lica anomenada segell mecànic de manxa.
2. Composició del segell mecànic:
Hi ha principalment els quatre tipus de components següents. a. Segells principals: anell mòbil i anell estàtic. b. Segell auxiliar: anell de segellat. c. Parts de compressió: molla, anell d'empenta. d. Parts de la transmissió: seient de molla i clau o cargol de fixació
hauria de parar atenció al problema
1. Assumptes que necessiten atenció durant la instal·lació
a. Presteu molta atenció per evitar desviació de la instal·lació durant la instal·lació
(1) La glàndula s'ha de tensar després d'alinear l'acoblament. Els cargols s'han de recolzar uniformement per evitar que la cara extrema de la glàndula es desviï. Comproveu cada punt amb un palpador i l'error no ha de superar 0,05 mm.
(2) Comproveu l'espai lliure d'ajust (és a dir, la concentricitat) entre la glàndula i el diàmetre exterior de l'eix o el casquet, i assegureu-vos que estigui uniforme al voltant. Utilitzeu un calibre per comprovar que la tolerància de cada punt no sigui superior a 0,01 mm.
b. La quantitat de compressió de molla s'ha de dur a terme segons la normativa. No es permet que sigui massa gran o massa petit, i l'error ha de ser de 2.00 mm. Si és massa gran, la pressió específica de la cara final s'incrementarà i la cara final es desgastarà a un ritme més ràpid. Massa petit donarà lloc a una pressió específica insuficient i no pot jugar un paper de segellat.
c. Després d'instal·lar l'anell mòbil, assegureu-vos que es pugui moure amb flexibilitat a l'eix, i hauria de tornar automàticament després de prémer l'anell mòbil contra la molla.
2. Precaucions en el desmuntatge
a. Aneu amb compte quan desmunteu el segell mecànic. Està estrictament prohibit utilitzar martells manuals i pales planes, per no danyar els components de segellat. Es poden utilitzar un parell de ganxos de filferro d'acer per estendre's al buit del seient de la unitat en la direcció d'autofinançament per treure el dispositiu de segellat. Si l'escala no es pot desmuntar, s'ha de netejar abans de desmuntar-la.
b. Si s'utilitzen segells mecànics als dos extrems de la bomba, s'han de cuidar els uns dels altres durant el muntatge i el desmuntatge per evitar que un perdi l'altre.
c. Per al segell mecànic que ha estat en funcionament, si la glàndula està solta i el segell es mou, s'han de substituir les parts de l'anell dinàmic i estàtic i no s'ha de tornar a estrènyer per continuar utilitzant-lo. Com que després d'aquest moviment, la pista original del parell de fricció canviarà i el segellat de la superfície de contacte es farà malbé fàcilment.
Funcionament i manteniment adequats dels segells mecànics
1. Treballs preparatoris i assumptes que necessiten atenció abans de començar
a. Inspeccioneu exhaustivament el segell mecànic i si la instal·lació de dispositius auxiliars i canonades està completa i si compleix els requisits tècnics.
b. Feu una prova de pressió estàtica abans d'iniciar el segell mecànic per comprovar si hi ha alguna fuita del segell mecànic. Si hi ha moltes fuites, esbrineu la causa i intenteu eliminar-les. Si encara no és vàlid, s'ha de desmuntar per inspeccionar-lo i tornar-lo a instal·lar. En general, la pressió de prova de pressió estàtica és de 2 ~ 3 kg/cm2.
c. Premeu el volant de la bomba per comprovar si és ràpid i uniforme. Si la manivela és difícil o no es mou, heu de comprovar si la mida del conjunt és incorrecta i si la instal·lació és raonable.
2. Instal·lació i parada
a. Abans de començar, mantingueu la cavitat tancada plena de líquid. Quan es transporta el medi solidificat, s'ha d'utilitzar vapor per escalfar la cavitat segellada per fondre el medi. El cotxe s'ha de posar en marxa abans de començar per evitar que l'anell tou es trenqui a causa d'un arrencada sobtada.
b. Per als segells mecànics que utilitzen el sistema de segellat d'oli extern de la bomba, primer s'ha d'activar el sistema de segellat d'oli. Atureu el sistema de segellat d'oli l'últim després d'estacionar.
c. Després que la bomba d'oli calent estigui fora de servei, l'aigua de refrigeració a la cavitat del segell d'oli i el segell de la cara final no es poden aturar immediatament. L'aigua de refrigeració només s'ha d'aturar quan la temperatura de l'oli al segell de la cara final cau per sota dels 80 graus, per no danyar les peces de segellat.
3. Funcionament
a. Si hi ha una lleugera fuita després d'engegar la bomba, s'ha d'observar durant un període de temps. Si la fuita no disminueix després de 4 hores de funcionament continu, la bomba s'ha d'aturar per a la inspecció.
b. La pressió de funcionament de la bomba ha de ser estable i la fluctuació de pressió no ha de superar 1 kg/cm2.
c. Quan la bomba estigui en funcionament, eviteu el bombeig per evitar la fricció seca a la superfície de segellat i danyar el segell.
d. L'estat de segellat s'ha de comprovar amb freqüència. Durant el funcionament, quan la fuita supera l'estàndard, l'oli pesat no supera les 5 gotes/min i l'oli lleuger no supera els 10/min. Si no hi ha cap millora en 2-3 dies, atureu la bomba i comproveu el dispositiu de segellat.
"Sealing" té una llarga història de desenvolupament al nostre país. Els antics utilitzaven cotó, cànem i altres fibres per fer segells per a la maquinària d'aixecament d'aigua, mentre que els països estrangers no van utilitzar l'embalatge fins al 1782. La importància del segellat no s'esmenta aquí. Hi ha una disciplina anomenada "Sealing Science" que estudia les lleis del segellat, la tecnologia de disseny de dispositius de segellat i els principis científics aplicats. Les institucions de recerca també tenen cursos professionals dedicats a l'estudi de la ciència del segellat. Al nostre país, fins ara, que jo sàpiga, hi ha cursos de Mecànica de fluids i transmissió hidràulica i altres, però no hi ha cap "sistema de segellat" especialitzat en segellat, per la qual cosa el nostre nivell d'investigació encara està molt endarrerit en comparació amb els països estrangers.
Hi ha molts camps professionals per al disseny de segells, a més dels materials i la mecànica, també hi ha la mecànica (inclosa la mecànica de fluids, la teoria de la capa límit, etc.), la tribologia, el control automàtic, etc. Per tant, per al segellat, la dificultat de la investigació és relativament gran. El nivell de la indústria nacional de segellat, personalment crec que, en comparació amb els països estrangers, la bretxa no hauria de ser inferior a 50 anys.
Sobre el principi de segellat
Si voleu aprendre a segellar, primer heu d'entendre les fuites. Un cop hàgiu entès el principi de fuites, tindreu el mecanisme de segellat corresponent. Hi ha tres tipus de fuites...
Una és la fuita, és a dir, la fuita entre els buits de les superfícies de segellat
La segona és la fuita, és a dir, la fuita del fluid segellat a través del capil·lar del material de segellat
La tercera és la difusió, que fa referència a la transferència de material que es produeix quan el medi de segellat passa per l'espai o el capil·lar del material sota l'acció de la diferència de concentració.
Sobre el mètode de segellat
Hi ha aproximadament diversos mètodes de segellat:
1. Minimitzar el nombre de peces segellades
2. Bloqueig i aïllament
3. Extraure o injectar
4. Augmentar la resistència a les fuites
5. Afegiu elements actius al canal
6. Combinació de múltiples mètodes de segellat
Formes de segellat comuns
Els segells de juntes, els segells d'embalatge, els segells mecànics, els segells sense contacte i els taps de pressió d'injecció són formes de segellat habituals. Entre ells, el segell d'embalatge s'ha de considerar el més comú, i també inclou el segell d'embalatge suau, el segell d'embalatge dur i el segell d'embalatge format. Els segells d'embalatge formats inclouen les nostres juntes tòriques, anelles en Y, segells d'oli i molt més. Els segells sense contacte inclouen segells de buits, segells de laberint, segells flotants, segells dinàmics, segells de fluids magnètics i segells hermètics.
Propietats de les juntes comunes---i nous materials i tecnologies
1) Rendiment de la junta d'ús habitual
Quan s'utilitza la vàlvula, sovint es substitueix la junta original segons la situació específica. Les juntes comunes són: junta plana de cautxú, junta tòrica de goma, junta plana de plàstic, junta de bossa de PTFE, junta de cautxú d'amiant, junta plana metàl·lica, junta metàl·lica amb forma especial, junta metàl·lica de prepuci, junta d'ona, junta de ferida, etc.
(1) Arandela plana de goma: fàcil de deformar, fàcil de comprimir, però de baixa resistència a la pressió i la temperatura, només s'utilitza en llocs amb baixa pressió i baixa temperatura. El cautxú natural té certa resistència a l'àcid i als àlcalis, i la temperatura de funcionament no ha de superar els 60 graus; el cautxú de neoprè també pot suportar certs àcids i àlcalis, i la temperatura de funcionament és de 80 graus; el cautxú de nitril és resistent a l'oli i es pot utilitzar fins a 80 graus; El rendiment de la temperatura també és més fort que el cautxú normal i es pot utilitzar en un mitjà de 150 graus.
(2) Arandela en forma d'O de goma: la forma de la secció és un cercle perfecte i té un cert efecte d'autoajustament. L'efecte de segellat és millor que el de la rentadora plana i la força de pressió és menor.
(3) Junta plana de plàstic: la característica més important del plàstic és la seva bona resistència a la corrosió, i la majoria dels plàstics tenen poca resistència a la temperatura. El PTFE és la corona dels plàstics. No només té una excel·lent resistència a la corrosió, sinó que també té un rang de temperatures relativament ampli. Es pot utilitzar durant molt de temps dins de -180 graus - més 200 graus .
(4) Junta embolicada amb PTFE: per tal de donar un joc total als avantatges del PTFE i compensar la seva poca elasticitat, es converteix en una junta embolicada amb cautxú PTFE o cautxú d'amiant. D'aquesta manera, no només té la mateixa resistència a la corrosió que la rentadora plana de PTFE, sinó que també té una bona elasticitat, que millora l'efecte de segellat i redueix la força de premsat. La seva forma de secció transversal es mostra a la figura 4-20.
(5) Junta de cautxú d'amiant: tallada de làmina de cautxú d'amiant. Els seus components són un 60-80 per cent d'amiant i un 10-20 per cent de cautxú, així com farcits i agents vulcanitzants. Té una bona resistència a la calor, resistència al fred i estabilitat química, i és abundant en subministrament i barat de preu. Quan s'utilitza, la força de premsat no ha de ser molt gran. Com que es pot adherir al metall, el millor és recobrir la superfície amb una capa de pols de grafit per evitar una eliminació laboriosa.
Hi ha quatre colors de làmina de cautxú d'amiant: gris, utilitzat per a baixa pressió (marca XB-200, resistència a la pressió Menor o igual a 16 kg/cm2, resistència a la temperatura 200 graus); vermell, utilitzat per a pressió mitjana (marca XB-350, resistència a la pressió fins a 40 kg/cm2, resistència a la temperatura 350 graus); morat, utilitzat per a alta pressió (grau XB-450, resistència a la pressió 100kg/cm2 resistència a la temperatura 450 graus); verd, utilitzat per al petroli, la resistència a la pressió també és molt bona.
(6) Anell de calefacció pla metàl·lic: plom, resistència a la temperatura de 100 graus; alumini 430 graus; coure 315 graus; acer baix en carboni 550 graus; plata 650 graus; níquel 810 graus; Aliatge Monel (níquel-coure) 810 graus, acer inoxidable 870 graus. Entre ells, el plom té poca resistència a la pressió, l'alumini pot suportar 64 kg/cm2 i altres materials poden suportar alta pressió.
(7) Volanderes anisòtropes metàl·liques:
Junta de la lent: té efecte d'autoajustament i s'utilitza per a vàlvules d'alta pressió.
Rentandes ovalades: també pertanyen a les rentadores d'alta pressió.
Junta de doble cònic: s'utilitza per a un segell autoajustable intern d'alta pressió.
A més, hi ha quadrada, rombe, triangle, forma de dent, forma de cua de milano, forma B, forma C, etc., que generalment només s'utilitzen en vàlvules d'alta i mitjana pressió.
(8) Junta revestida de metall: el metall té una bona resistència a la temperatura i a la pressió i una bona elasticitat. Els materials del prepuci inclouen alumini, coure, acer baix en carboni, acer inoxidable, aliatge Monel, etc. Els materials de farciment a l'interior inclouen amiant, politetrafluoroetilè, fibra de vidre, etc.
(9) Rentadora d'ona: té les característiques d'una petita força de pressió i un bon efecte de segellat. Sovint s'utilitza en forma de combinació de metall i no metall.
(10) Junta de ferides: és una tira metàl·lica fina i una tira no metàl·lica que estan estretament unides i enrotllades en un cercle de diverses capes. La secció és ondulada i té una bona elasticitat i segellat. El cinturó metàl·lic es pot fer d'acer 08, 0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, 1Cr18Ni9Ti, coure, alumini, titani, aliatge Monel, etc. Els materials de tires no metàl·liques inclouen amiant, politetrafluoroetilè, etc.
A dalt, quan es descriu el rendiment de les juntes de segellat, s'enumeren algunes xifres. Cal tenir en compte que aquests números estan estretament relacionats amb la forma de la brida, les condicions mitjanes i les tècniques d'instal·lació i reparació. De vegades es poden superar, i de vegades no es poden assolir. A més, les propietats de resistència a la pressió i la temperatura també es transformen mútuament. Per exemple, com més alta sigui la temperatura, més gran serà la resistència. La capacitat de pressió sovint es redueix, i aquests problemes subtils només es poden realitzar a la pràctica.
2) Nous materials i tecnologies
Les juntes de segellat introduïdes anteriorment no són completes i la tecnologia de segellat s'està desenvolupant ràpidament. Els exemples següents introdueixen diversos materials nous i noves tecnologies.
(1) Segellat líquid: amb el ràpid desenvolupament de la indústria de la síntesi orgànica de polímers, han aparegut segelladors líquids per al segellat estàtic; aquesta nova tecnologia se sol anomenar segellat líquid. El principi del segellat líquid és utilitzar l'adhesió, la fluïdesa i l'efecte de la pel·lícula monomolecular del segellador líquid (com més prima és la pel·lícula, més gran és la tendència de recuperació natural) i fer que funcioni com una junta sota la pressió adequada. Per tant, el segellador utilitzat també s'anomena junta líquida.
(2) Segell de matèria primera de PTFE: el PTFE també és un compost orgànic d'alta molècula. Abans de sinteritzar en un producte, s'anomena matèria primera. Té una textura suau i té un efecte de pel·lícula monomolecular. La cinta feta de matèria primera s'anomena cinta de matèria primera, que es pot enrotllar en un disc per a l'emmagatzematge a llarg termini. Es pot formar lliurement durant l'ús, i qualsevol articulació, sempre que hi hagi pressió, formarà una membrana en forma d'anell que actua de manera uniforme com a segell. Com a junta entre el cos de la vàlvula i la coberta de la vàlvula, es pot obrir un buit i introduir-la al cinturó de matèria primera sense treure el disc o la porta. La força de pressió és petita, no s'enganxa a les mans, no s'enganxa a la superfície de la brida i és molt convenient substituir-la. El més adequat per a brides de llengüeta i ranura. Les matèries primeres de PTFE també es poden convertir en tubs i barres per segellar.
(3) Junta tòrica buida metàl·lica: bona elasticitat, petita força de pressió i efecte d'autoajustament. Es poden utilitzar diversos materials metàl·lics, de manera que es pot adaptar a baixa temperatura, alta temperatura i un fort medi corrosiu.
(4) Anell de segellat de plaques de grafit: en la ment de la gent, el grafit és una substància trencadissa que no té elasticitat i duresa, però el grafit que s'ha tractat especialment té una textura suau i una bona elasticitat. D'aquesta manera, la resistència a la calor i l'estabilitat química del grafit es poden mostrar al material de la junta; a més, la junta té una petita força de compressió i un excel·lent efecte de segellat. Aquest grafit també es pot convertir en un cinturó, que es pot combinar amb un cinturó metàl·lic per formar una junta de ferides amb un rendiment excel·lent. L'aparició dels anells de segellat de plaques de grafit i de les juntes ferides de grafit----metall és un gran avenç en el segellat resistent a la corrosió a alta temperatura. Aquest tipus de junta s'ha produït i utilitzat en grans quantitats a l'estranger.
