Ce factori influențează ajustajul de interferență al buzelor de etanșare cu schelet în diferite aplicații?

În sistemele de etanșare, garnitura de ulei cu schelet (cunoscută și ca etanșare pentru arbore rotativ) joacă un rol esențial. Aceasta trebuie nu doar să prevină scurgerea lubrifiantului, ci și să blocheze pătrunderea contaminanților externi, cum ar fi praf și umiditate. Deși mulți consideră că performanța de etanșare depinde în principal de material și de proiectarea structurală, adevăratul element central îl reprezintă mecanismul de etanșare la nivelul buzei și o proiectare corespunzătoare a ajustajului de interferență.

Acest articol oferă o analiză sistematică a mecanismului de etanșare și a proiectării interfeței buzei în cazul etanșărilor cu armătură din oțel, din perspectiva aplicațiilor inginerești, ajutându-vă să evitați erorile comune în alegerea și proiectarea acestora.

Parametrii structurali ai etanșărilor cu armătură din oțel

Proiectarea structurală a unei etanșări cu armătură din oțel afectează direct performanța de etanșare și durata de viață. Aspectele cheie includ:

Tipul buzei

Buză simplă: Potrivită pentru aplicații generale de etanșare

Buză dublă (cu buza anti-praf): Ideală pentru medii cu contaminanți externi precum praf, apă sau noroi

Includerea arcului

Cu arc (de exemplu, TC , tipuri TB): Asigură o precarcă radială continuă, potrivită pentru condiții de înaltă viteză sau înaltă presiune

Fără arc: Utilizată în aplicații de etanșare cu viteză redusă, presiune redusă sau în regim static

Unghiul și grosimea buzei Aceste parametre influențează formarea filmului de ulei și capacitatea de returnare a uleiului, fiind critice pentru obținerea unei performanți de etanșare dinamică.

Definiția și plaja de referință a interferenței buzei

Interferența buzei se referă la diferența de dimensiune dintre diametrul interior al etanșării de ulei în stare liberă și diametrul real al arborelui. Aceasta determină presiunea de contact dintre buza și arbore, formând baza performanței de etanșare.

Plaja tipică de referință (pentru etanșări rotative standard)

Interferența radială (pe o singură parte): aproximativ 0,2 până la 0,4 mm

Interferența corespunzătoare pe diametru: aproximativ 0,4 până la 0,8 mm

O interferență corect proiectată asigură o etanșare eficientă, minimizând în același timp frecarea și uzura, ceea ce extinde durata de viață în funcțiune.

Parametrii de ajustare și condițiile de funcțiune

Mai mulți factori influențează în mod semnificativ performanța de etanșare în aplicații reale:

Rugozitatea suprafeței arborelui: Se recomandă Ra între 0,2 și 0,8 μm. Suprafețele prea rugoase sau prea netede pot destabiliza filmul de ulei.

Toleranța diametrului arborelui și concentricitatea: Trebuie să corespundă specificațiilor standard pentru a evita uzarea eccentrică.

Viteza și temperatura de funcționare: Condițiile de înaltă viteză sau înaltă temperatură necesită o selecție atentă a materialelor și o proiectare adecvată a interferenței.

Caracteristicile mediului de etanșare: Vâscozitatea uleiului și aditivii pot influența comportamentul filmului de ulei.

Mecanismul de etanșare: Etanșare prin film dinamic de ulei

etanșările cu schelet nu se bazează doar pe buze comprimate strâns pentru etanșare. În schimb, funcționează printr-o combinație de mecanisme:

Presiunea inițială de contact generată de interferența buzei

Formarea unui film subțire de ulei între buza etanșării și arborele în rotire

Filmul de ulei reduce frecarea și creează un efect de pompare spre interior

Arcul asigură o compensare continuă a uzării buzei, menținând un contact stabil

Acest mecanism de etanșare cu film de ulei dinamic este baza performanței pe termen lung și fiabilă.

Probleme frecvente cauzate de interferența incorectă

Interferență excesivă

Frecare crescută și generarea de căldură

Uzare accelerată a buzei și durată de viață redusă

Cedare prematură în condiții de viteză ridicată

Interferență insuficientă

Presiune de contact inadecvată și etanșare slabă

Film de ulei instabil, care duce la scurgeri sau proiectarea uleiului

Compensarea prin arc poate fi insuficientă pentru menținerea etanșării

Prin urmare, interferența trebuie echilibrată cu atenție pentru a asigura atât eficacitatea etanșării, cât și durabilitatea.

Factori cheie care afectează proiectarea interferenței

Viteză arbore: Se reduce interferența la viteze mari pentru a scădea frecarea și generarea de căldură

Temperatură de funcționare: Se mărește ușor interferența în medii cu temperaturi ridicate din cauza îmblânzirii cauciucului

Mediu de etanșare: Fluidele cu vâscozitate scăzută necesită o presiune de contact mai stabilă

Material cauciuc: Cauciucul nitrilic se potrivește pentru proiectările standard; fluorocauciucul necesită o interferență mai precisă

Includerea arcului: Etanșările cu arc depind mai puțin de interferența corpului și oferă o adaptabilitate mai mare

Tipic Aplicație Scenarii

etanșările cu schelet sunt utilizate pe scară largă în următoarele aplicații de etanșare rotativă:

Motoare auto, transmisii și sisteme electrice de acționare

Motoare industriale, pompe și ventilatoare

Cutii de viteze, arbori de transmisie și diverse capete mecanice ale arborilor

În aceste medii, garniturile de ulei trebuie să prevină nu numai scurgerile de lubrifiant, ci și să mențină o performanță stabilă în condiții de înaltă viteză, temperatură ridicată și presiune mare.

Performanța de etanșare a unei garnituri de ulei cu schelet depinde atât de o structură bine proiectată a buzei, cât și de un interferenț calculat precis. Împreună, acestea formează un sistem stabil de etanșare cu film de ulei, care asigură o funcționare eficientă și fiabilă a echipamentului.

În ingineria practică, se recomandă să se țină cont de condițiile de funcionare, dimensiunile arborelui și proprietățile materialelor atunci când se proiectează și se verifică interferențul. Numai printr-un design științific al interferențului se poate obține echilibrul optim între fiabilitatea etanșării și durata de viață.

Dacă lucrați în prezent la selecția garniturilor de ulei, la optimizarea structurii de etanșare sau la depanarea unor defecțiuni ale etanșărilor, nu ezitați să ne contactați. Să explorăm împreună soluții mai eficiente.