Jaké faktory ovlivňují těsnicí přesah ústí kostrčové těsnicí manžety v různých aplikacích?

V těsnicích systémech hraje kostrčová těsnicí manžeta (známá také jako těsnění hřídele) klíčovou roli. Nesmí pouze zamezovat úniku maziv, ale také bránit vnikání vnějších nečistot, jako je prach a vlhkost. Zatímco mnozí se domnívají, že těsnicí výkon závisí především na materiálu a konstrukčním návrhu, skutečné jádro leží v těsnicím mechanismu na ústí manžety a vhodném návrhu těsnicího přesahu.

Tento článek poskytuje systematickou analýzu těsnicího mechanismu a návrhu interference rtu příklejových těsnění z hlediska inženýrského uplatnění, která vám pomůže vyhnout se běžným chybám při výběru a návrhu.

Strukturní parametry příklejových těsnění

Strukturní návrh příklejového těsnění přímo ovlivňuje jeho těsnicí výkonnost a životnost. Klíčové aspekty zahrnují:

Typ rtu

Jednoduchý rty: vhodný pro obecné těsnicí aplikace

Dvojitý rty (s ochranným rty): ideální pro prostředí s vnějšími nečistotami, jako je prach, voda nebo bahno

Zahrnutí pružiny

S pružinou (např. TC typy TB): poskytuje nepřetržitý radiální předpětí, vhodné pro vysoké rychlosti nebo vysoký tlak

Bez pružiny: používané při nízkých rychlostech, nízkém tlaku nebo statických těsnicích aplikacích

Úhel a tloušťka hrotu Tyto parametry ovlivňují tvorbu olejového filmu a schopnost návratu oleje a jsou rozhodující pro dosažení dynamického těsnicího výkonu.

Definice a referenční rozsah hrotu s přesahem

Přesah hrotu označuje rozměrový rozdíl mezi vnitřním průměrem těsnění ve volném stavu a skutečným průměrem hřídele. Určuje stykový tlak mezi hrotem a hřídelí a tvoří základ těsnicího výkonu.

Typický referenční rozsah (pro standardní rotační těsnění)

Radiální přesah (jednostranný): přibližně 0,2 až 0,4 mm

Odpovídající přesah průměru: přibližně 0,4 až 0,8 mm

Správně navržený přesah zajistí účinné těsnění při minimálním tření a opotřebení, čímž prodlouží životnost.

Parametry uložení a provozní podmínky

Několik faktorů výrazně ovlivňuje těsnicí výkon v reálných aplikacích:

Drsnost povrchu hřídele: Doporučená hodnota Ra mezi 0,2 a 0,8 μm. Příliš drsné nebo příliš hladké povrchy mohou destabilizovat olejový film.

Tolerance průměru hřídele a souosost: Musí splňovat standardní specifikace, aby se předešlo excentrickému opotřebení.

Provozní rychlost a teplota: Pro podmínky vysoké rychlosti nebo vysoké teploty je nutný pečlivý výběr materiálu a návrh přesahu.

Vlastnosti těsnicího média: Viskozita maziva a přísady mohou ovlivnit chování olejového filmu.

Mechanismus těsnění: Dynamické těsnění olejového filmu

kostrčité těsnění nespoléhají pouze na silně stlačené rty pro těsnění. Místo toho fungují prostřednictvím kombinace mechanismů:

Počáteční dotykový tlak vyvolaný přetížením rtu

Vytvoření tenkého olejového filmu mezi rtem a rotujícím hřídelí

Olejový film snižuje tření a vytváří sací účinek směrem dovnitř

Pružina zajišťuje nepřetržité vyrovnání opotřebení rtu, čímž udržuje stabilní kontakt

Tento dynamický těsnicí mechanismus olejového filmu je základem dlouhodobého, spolehlivého výkonu.

Běžné problémy způsobené nesprávným přetížením

Přílišné přetížení

Zvýšené tření a tvorba tepla

Zrychlené opotřebení okraje a zkrácená životnost

Předčasné selhání za vysokorychlostních podmínek

Nedostatečné přetížení

Nedostatečný kontakt a špatné těsnění

Nestabilní olejový film, který vede k úniku nebo rozstříkávání oleje

Kompenzace pružiny může být nedostatečná k udržení těsnění

Proto musí být interference pečlivě vyvážena, aby byla zajištěna jak těsnicí účinnost, tak trvanlivost.

Klíčové faktory ovlivňující návrh interference

Rychlost hřídele: Při vysokých rychlostech snižte interferenci, aby se snížilo tření a tvorba tepla

Provozní teplota: V prostředích s vysokou teplotou mírně zvyšte interferenci kvůli měknutí pryže

Těsněná látka: Nízkoviskózní kapaliny vyžadují stabilnější stykový tlak

Pryžový materiál: Nitrilová pryž je vhodná pro standardní konstrukce; fluoropryž vyžaduje přesnější interferenci

Přítomnost pružiny: Těsnění s pružinami jsou méně závislá na tělesové interferenci a nabízejí větší přizpůsobivost

Typické Aplikace Scénáře

kostrózní olejová těsnění jsou široce používána v následujících rotačních těsnicích aplikacích:

Automobilové motory, převodovky a elektrické pohony

Průmyslové motory, čerpadla a ventilátory

Převodovky, hřídele a různé mechanické konce hřídelů

V těchto prostředích musí těsnicí kroužky nejen zabránit úniku maziva, ale také udržet stabilní výkon za vysokých rychlostí, vysokých teplot a vysokého tlaku.

Těsnicí výkon koženého těsnicího kroužku závisí na dobře navržené konstrukci těsnicího okraje i přesně vypočítaném přesahu. Společně tvoří stabilní systém těsnění olejového filmu, který zajišťuje efektivní a spolehlivý provoz zařízení.

V praktickém inženýrství se doporučuje při návrhu a ověřování přesahu zohlednit provozní podmínky, rozměry hřídele a vlastnosti materiálu. Pouze vědecky podložený návrh přesahu umožní dosáhnout optimální rovnováhy mezi těsnicí spolehlivostí a životností.

Pokud nyní pracujete na výběru těsnicích kroužků, optimalizaci těsnicí konstrukce nebo řešení poruch těsnění, neváhejte nás kontaktovat. Společně prozkoumáme efektivnější řešení.