Uvod v mehanska tesnila
Mehanska tesnila so eden od osnovnih sestavnih delov strojev z natančnostjo in kompleksno strukturo ter so ključni sestavni deli različnih črpalk, reakcijskih sinteznih kotlov, turbo kompresorjev, potopnih motorjev in druge opreme. Njegovo tesnjenje in življenjska doba sta odvisni od številnih dejavnikov, kot so izbira tipa, natančnost stroja, pravilna namestitev in uporaba itd.
Osnovno poznavanje mehanskih tesnil
1. Osnovni koncept mehanskega tesnila:
Mehansko tesnilo se nanaša na napravo, ki preprečuje uhajanje tekočine z vsaj enim parom končnih ploskev, pravokotnih na os vrtenja, pod delovanjem tlaka tekočine in elastične sile (ali magnetne sile) kompenzacijskega mehanizma ter sodelovanja pomožnih tesnila, da ostanejo primerna in drsijo relativno drug proti drugemu. Pomožno tesnilo kompenzacijskega obroča je kovinski meh, imenovan mehansko tesnilo z mehom.
2. Sestava mehanskega tesnila:
V glavnem obstajajo naslednje štiri vrste komponent. a. Glavna tesnila: premični obroč in statični obroč. b. Pomožno tesnilo: tesnilni obroč. c. Kompresijski deli: vzmet, potisni obroč. d. Deli menjalnika: vzmetni preskočni sedež in ključ ali pritrdilni vijak
bi morali biti pozorni na težavo
1. Zadeve, ki zahtevajo pozornost med namestitvijo
a. Bodite zelo pozorni, da med namestitvijo preprečite odstopanje pri namestitvi
(1) Ko je sklopka poravnana, je treba tesnilo zategniti. Vijaki morajo biti enakomerno podprti, da preprečite deformacijo čelne strani uvodnice. Vsako točko preverite s tipalom in napaka ne sme preseči 0,05 mm.
(2) Preverite prileganje (tj. koncentričnost) med uvodnico in zunanjim premerom gredi ali puše ter se prepričajte, da je enakomerna. S tipalom preverite, ali toleranca posamezne točke ni večja od 0,01 mm.
b. Količina stiskanja vzmeti mora biti izvedena v skladu s predpisi. Ne sme biti prevelik ali premajhen, napaka pa mora biti 2.00 mm. Če je prevelik, se bo specifični pritisk čelne ploskve povečal in čelna ploskev se bo hitreje obrabljala. Premajhna bo povzročila nezadosten specifični tlak in ne bo imela tesnilne vloge.
c. Ko je gibljivi obroč nameščen, se prepričajte, da se lahko gibljivo premika na gredi in se mora samodejno vzmetiti nazaj, potem ko gibljivi obroč pritisnete na vzmet.
2. Varnostni ukrepi pri razstavljanju
a. Pri razstavljanju mehanskega tesnila bodite previdni. Strogo je prepovedana uporaba ročnih kladiv in ploščatih lopat, da ne poškodujete tesnilnih komponent. Par kavljev iz jeklene žice lahko uporabite za razširitev v režo pogonskega sedeža v smeri samofinanciranja, da izvlečete tesnilno napravo. Če tehtnice ni mogoče razstaviti, jo je treba pred razstavljanjem očistiti.
b. Če se na obeh koncih črpalke uporabljajo mehanska tesnila, morata med sestavljanjem in razstavljanjem skrbeti drug za drugega, da preprečite, da bi eno izgubilo drugo.
c. Če je pri mehanskem tesnilu, ki je delovalo, tesnilo ohlapno in se tesnilo premika, je treba zamenjati dinamične in statične dele obroča in ga ne smete ponovno zategniti, da bi ga še naprej uporabljali. Ker se bo po takem gibanju prvotna tekalna steza tornega para spremenila in tesnjenje kontaktne površine se bo zlahka poškodovalo.
Pravilno delovanje in vzdrževanje mehanskih tesnil
1. Pripravljalna dela in zadeve, ki jim je treba posvetiti pozornost pred začetkom
a. Celovito pregledati mehansko tesnilo ter ali je vgradnja pomožnih naprav in cevovodov končana in ali izpolnjuje tehnične zahteve.
b. Pred zagonom mehanskega tesnila izvedite preskus statičnega tlaka, da preverite, ali mehansko tesnilo pušča. Če je veliko puščanja, ugotovite vzrok in ga poskusite odpraviti. Če je še vedno neveljaven, ga je treba razstaviti za pregled in znova namestiti. Na splošno je preskusni tlak statičnega tlaka 2 ~ 3 kg/cm2.
c. Pritisnite volan črpalke, da preverite, ali je živahen in enakomeren. Če je zaganjanje oteženo ali se ne premika, morate preveriti, ali je velikost sklopa napačna in ali je namestitev razumna.
2. Namestitev in zaustavitev
a. Preden začnete, naj bo zaprta votlina napolnjena s tekočino. Pri transportu strjenega medija je treba za segrevanje zaprte votline uporabiti paro, da se medij stopi. Avto morate pred speljevanjem zagnati, da preprečite zlom mehkega obroča zaradi nenadnega speljevanja.
b. Pri mehanskih tesnilih, ki uporabljajo zunanji sistem za tesnjenje olja črpalke, je treba najprej aktivirati sistem za tesnjenje olja. Sistem za tesnjenje olja ustavite nazadnje po parkiranju.
c. Ko črpalka za vroče olje preneha delovati, hladilne vode v votlini oljnega tesnila in čelnega tesnila ni mogoče takoj ustaviti. Hladilno vodo je treba ustaviti šele, ko temperatura olja na čelnem tesnilu pade pod 80 stopinj, da ne poškodujete tesnilnih delov.
3. Delovanje
a. Če po zagonu črpalke pride do rahlega puščanja, ga morate opazovati nekaj časa. Če se puščanje ne zmanjša po 4 urah neprekinjenega delovanja, je treba črpalko ustaviti zaradi pregleda.
b. Delovni tlak črpalke mora biti stabilen, nihanje tlaka pa ne sme presegati 1 kg/cm2.
c. Ko črpalka deluje, se izogibajte črpanju, da preprečite suho trenje na tesnilni površini in poškodbo tesnila.
d. Stanje tesnjenja je treba pogosto preverjati. Med delovanjem, ko puščanje presega standard, težko olje ne presega 5 kapljic / min, lahko olje pa ne več kot 10 / min. Če v 2-3 dneh ni izboljšanja, zaustavite črpalko in preverite tesnilno napravo.
»Tesnilo« ima pri nas dolgo zgodovino razvoja. Starodavni so uporabljali bombaž, konopljo in druga vlakna za izdelavo tesnil za stroje za dvigovanje vode, medtem ko tujina ni uporabljala embalaže do leta 1782. Pomen tesnjenja tukaj ni omenjen. Obstaja disciplina, imenovana "Tesnilna znanost", ki preučuje zakone tesnjenja, tehnologijo načrtovanja tesnilnih naprav in uporabljena znanstvena načela. Raziskovalne ustanove imajo tudi strokovne tečaje, namenjene študiju pečatne znanosti. Pri nas zaenkrat, kolikor mi je znano, obstajajo predmeti Mehanika tekočin in hidravličnega prenosa ter drugi predmeti, ni pa "tesnilnega sistema", ki bi bil specializiran za tesnjenje, tako da je naša raziskovalna raven še vedno daleč v primerjavi s tujino.
Strokovnih področij za načrtovanje tesnil je veliko, poleg materialov in mehanike tudi mehanika (vključno z mehaniko tekočin, teorijo mejne plasti itd.), tribologija, avtomatsko krmiljenje itd. Zato je za tesnjenje težavnost raziskovanja razmeroma velik. Glede na raven domače tesnilne industrije osebno menim, da v primerjavi s tujino razlika ne sme biti manjša od 50 let.
O principu tesnjenja
Če se želite naučiti tesnjenja, morate najprej razumeti puščanje. Ko boste razumeli načelo puščanja, boste imeli ustrezen tesnilni mehanizem. Obstajajo tri vrste puščanja——
Eno je puščanje, to je puščanje med režami tesnilnih površin
Drugi je puščanje, to je puščanje zaprte tekočine skozi kapilaro tesnilnega materiala
Tretja je difuzija, ki se nanaša na prenos materiala, do katerega pride, ko tesnilni medij prehaja skozi režo ali kapilaro materiala pod vplivom koncentracijske razlike.
O načinu tesnjenja
Obstaja približno več načinov tesnjenja——
1. Zmanjšajte število zaprtih delov
2. Blokada in izolacija
3. Ekstrahirajte ali vbrizgajte
4. Povečajte odpornost proti puščanju
5. Dodajte aktivne elemente v kanal
6. Kombinacija več metod tesnjenja
Skupni pečatni obrazci
Tesnila tesnil, tesnila tesnil, mehanska tesnila, brezkontaktna tesnila in zamaški pod pritiskom za vbrizgavanje so običajne oblike tesnil. Med njimi je treba embalažno tesnilo šteti za najpogostejšega, vključuje pa tudi mehko tesnilo pakiranja, trdo tesnilo pakiranja in oblikovano tesnilo pakiranja. Oblikovana tesnila embalaže vključujejo naše običajne O-obroče, Y-obroče, oljna tesnila in drugo. Brezkontaktna tesnila vključujejo tesnila za reže, labirintna tesnila, plavajoča tesnila, dinamična tesnila, magnetna tesnila in hermetična tesnila.
Lastnosti običajnih tesnil---ter novih materialov in tehnologij
1) Običajno uporabljena zmogljivost tesnila
Pri uporabi ventila se originalno tesnilo pogosto zamenja glede na specifično situacijo. Običajna tesnila so: gumijasto plosko tesnilo, gumijasti O-obroč, plastično plosko tesnilo, tesnilo PTFE vrečke, tesnilo iz azbestne gume, kovinsko plosko tesnilo, kovinsko tesnilo posebne oblike, kovinsko tesnilo kožice, valovito tesnilo, tesnilo za rane itd.
(1) Gumijasta ploska podložka: enostavna za deformacijo, enostavna za stiskanje, vendar slaba odpornost na pritisk in temperaturo, uporablja se samo na mestih z nizkim tlakom in nizko temperaturo. Naravni kavčuk ima določeno kislinsko in alkalno odpornost, delovna temperatura pa ne sme presegati 60 stopinj; neoprenska guma lahko prenese tudi določene kisline in alkalije, delovna temperatura pa je 80 stopinj; nitrilna guma je odporna na olje in se lahko uporablja do 80 stopinj; Temperaturna zmogljivost je tudi močnejša od običajne gume in se lahko uporablja v mediju 150 stopinj.
(2) Gumijasta podložka v obliki črke O: oblika odseka je popoln krog in ima določen učinek samozategovanja. Učinek tesnjenja je boljši kot pri ravni podložki, sila stiskanja pa je manjša.
(3) Plastično ploščato tesnilo: največja značilnost plastike je dobra odpornost proti koroziji, večina plastike pa ima slabo temperaturno odpornost. PTFE je krona plastike. Ne samo, da ima odlično odpornost proti koroziji, ampak ima tudi razmeroma široko temperaturno območje. Uporablja se lahko dolgo časa znotraj -180 stopinj - plus 200 stopinj.
(4) Tesnilo, ovito s PTFE: Da bi v celoti izkoristili prednosti PTFE in nadomestili njegovo slabo elastičnost, je narejeno v tesnilo, ovito s PTFE gumo ali azbestno gumo. Na ta način nima le enake odpornosti proti koroziji kot ploščata podložka iz PTFE, ampak ima tudi dobro elastičnost, kar poveča učinek tesnjenja in zmanjša silo stiskanja. Oblika njegovega prereza je prikazana na sliki 4-20.
(5) Tesnilo iz azbestne gume: izrezano iz plošče iz azbestne gume. Njegove komponente so 60-80 odstotkov azbesta in 10-20 odstotkov gume, pa tudi polnila in vulkanizerska sredstva. Ima dobro toplotno odpornost, odpornost proti mrazu in kemično stabilnost ter je v izobilju in poceni. Pri uporabi ni treba, da je sila pritiska zelo velika. Ker se lahko oprime kovine, je najbolje, da površino prekrijete s plastjo grafitnega prahu, da se izognete težavnemu odstranjevanju.
Obstajajo štiri barve azbestne gumijaste plošče: siva, ki se uporablja za nizek tlak (znamka XB-200, odpornost na pritisk Manjša ali enaka 16 kg/cm2, temperaturna odpornost 200 stopinj); rdeča, uporablja se za srednji pritisk (blagovna znamka XB-350, tlačna odpornost do 40 kg/cm2, temperaturna odpornost 350 stopinj); vijolična, uporablja se za visok tlak (razred XB-450, odpornost na pritisk 100 kg/cm2, temperaturna odpornost 450 stopinj); zelena, uporablja se za olje, odpornost na pritisk je tudi zelo dobra.
(6) kovinski ploščati grelni obroč: svinec, temperaturna odpornost 100 stopinj; aluminij 430 stopinj; baker 315 stopinj; nizkoogljično jeklo 550 stopinj; srebro 650 stopinj; nikelj 810 stopinj; Monel (nikelj-baker) zlitina 810 stopinj, nerjavno jeklo 870 stopinj. Med njimi ima svinec slabo tlačno odpornost, aluminij zdrži 64 kg/cm2, drugi materiali pa zdržijo visok pritisk.
(7) Kovinske anizotropne podložke:
Tesnilo leče: Ima samozatezni učinek in se uporablja za visokotlačne ventile.
Ovalni podložki: spadajo tudi med visokotlačne samozatezne podložke.
Dvojno stožčasto tesnilo: uporablja se za visokotlačno notranje samozatezno tesnilo.
Poleg tega obstajajo kvadrat, romb, trikotnik, oblika zoba, oblika lastovičjega repa, oblika B, oblika C itd., Ki se običajno uporabljajo samo v visokotlačnih in srednjetlačnih ventilih.
(8) Tesnilo s kovinskim plaščem: kovina ima dobro temperaturno in tlačno odpornost ter dobro elastičnost. Materiali za kožico vključujejo aluminij, baker, jeklo z nizko vsebnostjo ogljika, nerjavno jeklo, zlitino Monel itd. Polnilni materiali v notranjosti vključujejo azbest, politetrafluoroetilen, steklena vlakna itd.
(9) Valovita podložka: ima značilnosti majhne pritisne sile in dober učinek tesnjenja. Pogosto se uporablja v obliki kombinacije kovine in nekovine.
(10) Tesnilo za rane: je tanek kovinski trak in nekovinski trak, ki sta tesno povezana skupaj in zvita v večplastni krog. Odsek je valovit in ima dobro elastičnost in tesnjenje. Kovinski pas je lahko izdelan iz jekla 08, 0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, 1Cr18Ni9Ti, bakra, aluminija, titana, zlitine Monel itd. Nekovinski trakovi vključujejo azbest, politetrafluoroetilen itd.
Zgoraj je pri opisu delovanja tesnilnih tesnil navedenih nekaj številk. Upoštevati je treba, da so te številke tesno povezane z obliko prirobnice, srednjimi pogoji ter tehnikami namestitve in popravila. Včasih jih je mogoče preseči, včasih pa jih ni mogoče doseči. Poleg tega se lastnosti tlačne in temperaturne odpornosti medsebojno spreminjajo. Na primer, višja kot je temperatura, večja je odpornost. Zmožnost pritiska je pogosto zmanjšana in te subtilne težave je mogoče spoznati le v praksi.
2) Novi materiali in tehnologije
Zgoraj predstavljena tesnila niso celovita in tehnologija tesnjenja se hitro razvija. Naslednji primeri predstavljajo več novih materialov in novih tehnologij.
(1) Tekoče tesnjenje: s hitrim razvojem industrije organske sinteze polimerov so se pojavila tekoča tesnila za statično tesnjenje; ta nova tehnologija se običajno imenuje tekoče tesnjenje. Načelo tekočega tesnjenja je uporaba adhezije, fluidnosti in učinka monomolekularnega filma tekoče tesnilne mase (tanjši kot je film, večja je naravna težnja po obnovi) in omogočiti, da deluje kot tesnilo pod ustreznim pritiskom. Zato se uporabljena tesnilna masa imenuje tudi tekoče tesnilo.
(2) Tesnilo iz PTFE surovin: PTFE je tudi visokomolekularna organska spojina. Preden se sintra v izdelek, se imenuje surovina. Je mehke teksture in ima učinek monomolekularnega filma. Trak iz surovin se imenuje trak surovin, ki ga je mogoče zviti v disk za dolgotrajno shranjevanje. Med uporabo se lahko prosto oblikuje in vsak spoj, če obstaja pritisk, bo tvoril obročasto membrano, ki enakomerno deluje kot tesnilo. Kot tesnilo med ohišjem ventila in pokrovom ventila v ventilu ga je mogoče odpreti v režo in vstaviti v trak surovin, ne da bi odstranili disk ali vrata. Sila pritiska je majhna, ni lepljiva za roke, ni lepljiva na površino prirobnice in je zelo priročna za zamenjavo. Najbolj primeren za prirobnice na pero in utor. PTFE surovine se lahko izdelajo tudi v cevi in palice za tesnjenje.
(3) Kovinski votli O-obroč: dobra elastičnost, majhna pritisna sila in samozatezni učinek. Uporabijo se lahko različni kovinski materiali, tako da se lahko prilagodi nizki temperaturi, visoki temperaturi in močnemu korozivnemu mediju.
(4) Tesnilni obroč iz grafitne plošče: v glavah ljudi je grafit krhka snov, ki nima elastičnosti in žilavosti, vendar je grafit, ki je bil posebej obdelan, mehke teksture in ima dobro elastičnost. Na ta način se lahko toplotna odpornost in kemična stabilnost grafita prikažeta v materialu tesnila; poleg tega ima tesnilo majhno kompresijsko silo in odličen učinek tesnjenja. Iz tega grafita je mogoče izdelati tudi pas, ki ga je mogoče kombinirati s kovinskim pasom, da se oblikuje navito tesnilo z odličnimi zmogljivostmi. Pojav tesnilnih obročev iz grafitne plošče in grafitnih----kovinskih navitih tesnil je velik preboj na področju tesnjenja, odpornega proti koroziji pri visokih temperaturah. Ta vrsta tesnil se proizvaja in uporablja v velikih količinah v tujini.
