Уплотнения с пружинным приводом
Уплотнения с пружинным приводом - это высоконадежный вариант, когда стандартные уплотнения на основе эластомеров и полиуретана не соответствуют эксплуатационным ограничениям, параметрам оборудования или условиям окружающей среды вашего приложения. Даже если стандартное уплотнение может удовлетворить основные потребности, многие инженеры обращаются к пружинным уплотнениям для обеспечения дополнительного уровня надежности и спокойствия.
Конструкция уплотнения с пружинным приводом
“Основные конструктивные параметры уплотнений с пружинным приводом":
1、Изготавливается из высокоэффективных фторопластовых соединений и инженерных пластмасс, которые обладают выдающимися физическими и техническими характеристиками, но при этом являются жесткими, а не гибкими.
2, Используйте пружины, чтобы обеспечить постоянную нагрузку по всей окружности уплотнения и создать герметичное уплотнение между оболочкой и фурнитурой.
3, Используйте давление в системе для создания дополнительного уплотнения между оболочкой и фурнитурой.
4, В этом сочетании пружина прижимает уплотнительные кромки к поверхностям сальника и штока, а давление помогает силе пружины.
5、Результат: практически герметичное уплотнение, высокая надежность, длительный срок службы”.”
Где использовать пружинные уплотнения?
Выдающиеся физические свойства и технические характеристики делают пружинные уплотнения идеальным выбором для широкого спектра критически важного промышленного оборудования и применений.
Уплотнения с пружинным приводом могут использоваться как в динамических, так и в статических системах. Динамические приложения охватывают возвратно-поступательные (линейные), вращательные и колебательные движения или любые их комбинации.”
“При выборе стандартных полимерных уплотнений или уплотнений с пружинным приводом следует учитывать следующие факторы:
Температура (рабочая и возможная максимальная/минимальная)
Рабочее давление (не обязательно максимальное давление в системе)
Скорость (скорость перемещения)
Среда (химическая совместимость: особенно важна в случае агрессивных сред)
Уровень трения и износ
Окружающая среда (например, абразивные условия)
Применение и эксплуатация оборудования
Конфигурация полости уплотнения
Ограничение срока годности”
Как работают пружинные уплотнения?
“
Уплотнения с пружинным приводом обычно изготавливаются из высокоэффективных фторопластовых компаундов и инженерных пластмасс.
Типичными марками материалов являются:
ПТФЭ (девственный и наполненный)
Компаунды PEEK (ненаполненные и наполненные версии)”
Эти материалы обладают выдающимися физико-техническими характеристиками, но они не эластичны. Их лучше назвать жесткими. Именно поэтому для механического приведения в движение уплотнительных кромок необходимо использовать пружины различных типов. Таким образом, технический термин “уплотнение с пружиной” отражает дизайн/конструкцию уплотнительного устройства, в котором пружина компенсирует полимерные материалы с низкой памятью/упругостью.
Преимущества фторопластовых уплотнительных рубашек
“Фторопластовые (т.е. на основе ПТФЭ) материалы являются наиболее часто используемым материалом для уплотнительных оболочек. Они обладают выдающимися физическими и химическими свойствами в сочетании с умеренной стоимостью и хорошей обрабатываемостью.
При использовании различных наполнителей можно дополнительно улучшить свойства соединений ПТФЭ, связанные с эксплуатацией уплотнений (например, прочность на разрыв, износостойкость и т. д.). Однако не все свойства могут быть значительно улучшены. Содержание наполнителя обычно составляет от 5% до 40% по весу”.”
Типы пружин
Как было описано ранее, основная функция пружинного возбудителя заключается в обеспечении радиального усилия в местах уплотнения оболочки уплотнения при установке в полость уплотнения. Эта функция позволяет компенсировать материалы с низкой памятью/упругостью. Кроме того, пружинный возбудитель добавляет гибкости точкам уплотнения оболочки, чтобы компенсировать эксцентриситет и износ материала.
Уплотнения с пружинным приводом выпускаются с различными пружинными приводами, каждый из которых обладает различными механическими характеристиками для удовлетворения специфических требований применения.
“Выбор пружины зависит от нескольких факторов:
Скорость вращения поверхности
Фрикционная нагрузка и трение
Носите
Рабочая температура
Герметичность
Оборудование и факторы эксплуатации
“Наиболее типичные конструкции пружин, используемых в уплотнениях с пружинным приводом:
Консольная пружина (V-образная)
Спирально-навитая пружина (тип H)
Эллиптическая спиральная пружина (тип C)“
Особенности пружины V типа
- V-образная пружина позволяет уплотнительной кромке из PTFE или UHMW-PE на конце длинного рычага “прижиматься” к уплотняемой поверхности, обеспечивая умеренное усилие уплотнения.
- Благодаря своей компактной конструкции он может быть установлен непосредственно в стандартные кольцевые канавки.
- Он полностью соответствует стандарту AS 568A, а при необходимости можно добавить резервное кольцо.
- Стандартный материал пружины - нержавеющая сталь; в зависимости от условий применения могут быть выбраны другие материалы с лучшей коррозионной и жаростойкостью, например, сплавы Hastelloy® и Elgiloy®.
- Диапазон температурной стойкости: -150°C ~ 260°C
- Стандартный тип рассчитан на давление от вакуума до 210 кг/см², а при оснащении резервным кольцом специальной формы устойчивость к давлению может достигать 700 кг/см².
- При использовании в средах с абразивными частицами можно выбрать уплотнительную кромку в форме скребка.
Применение Повседневность:
- Уплотнение вала и поршня для возвратно-поступательных механизмов
- Уплотнение вращающегося вала с максимальной скоростью 4 м/с
- При статическом уплотнении уплотнительная канавка допускает большие допуски и смещения
- Торцевые уплотнения подходят для применения в средах с внутренним или внешним давлением
- Максимальная рабочая температура для динамического уплотнения может достигать 260°C
Особенности пружины типа H
- Высокая постоянная пружины, подходит для применения при средних и высоких нагрузках
- Каждый виток спиральной пружины равномерно распределяет усилие
- Может заменять стандартные уплотнительные кольца дюймового размера без изменения размеров канавки
- Стандартный материал: пружина из нержавеющей стали; также доступны альтернативные материалы, такие как сплавы Elgiloy® и Hastelloy®
- Диапазон температурной стойкости: -150°C ~ 300°C
- Стандартный тип подходит для давления от вакуума до 210 кг/см² и может выдерживать давление до 700 кг/см², если оснащен резервным кольцом специальной формы.
- Не подходит для уплотнения канавок с большими допусками или несоосностью
Применение Повседневность:
- Статическое уплотнение вала и поршня
- Применения для низкоскоростного динамического уплотнения, со скоростью менее 3 метров в минуту (м/мин)
- Торцевые уплотнения для внутреннего и внешнего давления
- Уплотнение для вакуума и хладагента
Особенности пружины типа C
- Пружина типа C (с наклонными витками) поддерживает постоянную нагрузку в относительно большом диапазоне деформаций.
- Пружины С-типа с различными характеристиками нагрузки могут быть выбраны в соответствии с требованиями приложения.
- Совместимы с канавками для уплотнительных колец, соответствующих стандартам MIL-G-5514 и AS 568.
- Стандартный материал пружины: Нержавеющая сталь марки 302 C; в качестве альтернативы предлагается сплав Hastelloy®.
- Подходит для применения в средах с внутренним или внешним давлением.
- Не подходит для сред с абразивными частицами.
Применение Повседневность:
- Уплотнение вала и поршня для возвратно-поступательных механизмов.
- Уплотнение вращающегося вала с максимальной скоростью 1,5 м/с.
- Области применения, чувствительные к силе трения.
- Подходит для применения с диаметром < 1/2″ и сечением < 3/32″.
- Уплотнительная канавка допускает относительно большие допуски и несоосность.