Aké faktory ovplyvňujú tvarový záber pera kostróvého olejového tesnenia v rôznych aplikáciách?

V tesniacich systémoch zohráva kostróvá olejová tesniaca manžeta (známa aj ako rotačné hriadeľové tesnenie) kľúčovú úlohu. Musí nielen zabrániť úniku mazív, ale aj odolávať prenikaniu vonkajších nečistôt, ako je prach a vlhkosť. Hoci mnoho ľudí verí, že tesniaci výkon závisí hlavne od materiálu a konštrukčného návrhu, skutočné jadro leží v tesniacom mechanizme na perách a správnom návrhu tvarového záberu.

Tento článok poskytuje systematickú analýzu mechanizmu tesnenia a návrhu prekrytia výstužky kostrých olejových tesnení z hľadiska inžinierskeho použitia, čím pomáha vyhnúť sa bežným chybám pri výbere a návrhu.

Štrukturálne parametre kostrých olejových tesnení

Štrukturálne riešenie kostrého olejového tesnenia priamo ovplyvňuje jeho tesniacu schopnosť a životnosť. Kľúčové aspekty zahŕňajú:

Typ výstužky

Jednoduchá výstužka: vhodná pre všeobecné tesniace aplikácie

Dvojitá výstužka (s prachovou výstužkou): ideálna pre prostredia s vonkajšími nečistotami ako prach, voda alebo bahno

Zahrnutie pružiny

S pružinou (napr. TC typy TB): zabezpečuje nepretržité radiálne predpätie, vhodné pre vysoké otáčky alebo vysoký tlak

Bez pružiny: používané pri nízkych otáčkach, nízkom tlaku alebo statických tesniacich aplikáciách

Uhol a hrúbka vložky Tieto parametre ovplyvňujú tvorbu olejovej fólie a schopnosť návratu oleja a sú kľúčové pre dosiahnutie dynamickej tesniacej funkcie.

Definícia a referenčný rozsah vložky s prekryvom

Prekryv vložky označuje rozmerový rozdiel medzi vnútorným priemerom tesnenia vo voľnom stave a skutočným priemerom hriadeľa. Určuje stykový tlak medzi vložkou a hriadeľom, čo tvorí základ tesniacej funkcie.

Typický referenčný rozsah (pre štandardné rotárne olejové tesnenia)

Rádiálny prekryv (jednostranný): približne 0,2 až 0,4 mm

Zodpovedajúci priemerový prekryv: približne 0,4 až 0,8 mm

Správne navrhnutý prekryv zabezpečuje účinné tesnenie pri minimalizácii trenia a opotrebienia, čím predlžuje životnosť.

Parametre uloženia a prevádzkové podmienky

Na tesniacu funkciu v reálnych aplikáciách významne vplýva niekoľko faktorov:

Drsnosť povrchu hriadeľa: Odporúčaná hodnota Ra medzi 0,2 a 0,8 μm. Príliš drsné alebo príliš hladké povrchy môžu destabilizovať olejovú vrstvu.

Tolerancia priemeru hriadeľa a súosivosť: Musia spĺňať štandardné špecifikácie, aby sa predišlo excentrickému opotrebeniu.

Prevádzková rýchlosť a teplota: Pri vysokorýchlostných alebo vysokoteplotných podmienkach je potrebný starostlivý výber materiálu a návrh pretlaku.

Vlastnosti tesniaceho média: Viskozita maziva a aditíva môžu ovplyvniť správanie olejovej vrstvy.

Mechanizmus tesnenia: Dynamické tesnenie olejovej vrstvy

kostrómové olejové tesnenia nespoliehajú výlučne na tesne stlačené perá pre tesnenie. Namiesto toho fungujú prostredníctvom kombinácie mechanizmov:

Počiatočný kontaktový tlak vyvolaný pretlakom pera

Vytvorenie tenkej olejovej vrstvy medzi perom a rotujúcim hriadeľom

Olejová vrstva znižuje trenie a vytvára čerpací efekt smerom dovnútra

Pružina zabezpečuje nepretržité kompenzovanie opotrebenia pera, čím udržiava stabilný kontakt

Tento dynamický mechanizmus tesnenia olejovej fólie je základom dlhodobej a spoľahlivej prevádzky.

Bežné problémy spôsobené nesprávnym pretiahnutím

Prílišné pretiahnutie

Zvýšené trenie a tvorba tepla

Zrýchlené opotrebovanie pera a skrátená životnosť

Predčasné zlyhanie za vysokorýchlostných podmienok

Nedostatočné pretiahnutie

Nedostatočný kontaktový tlak a neuspokojivé tesnenie

Nestabilná olejová fólia, čo vedie k úniku alebo odlučovaniu oleja

Pružinová kompenzácia môže byť nedostatočná na udržanie tesnenia

Preto musí byť interferencia starostlivo vyvážená, aby sa zabezpečila účinnosť tesnenia aj trvanlivosť.

Kľúčové faktory ovplyvňujúce návrh interferencie

Rýchlosť hriadeľa: Pri vysokej rýchlosti znížiť interferenciu, aby sa znížilo trenie a tvorba tepla

Prevádzková teplota: V prostredí s vysokou teplotou mierne zvýšiť interferenciu kvôli zmäkčovaniu gumy

Tesnená látka: Nízkoviskozné tekutiny vyžadujú stabilnejší kontaktový tlak

Gumový materiál: Nitrilová guma je vhodná pre štandardné návrhy; fluoroguma vyžaduje presnejšiu interferenciu

Zapojenie pružiny: Tesnenia s pružinou sú menej závislé na telesovej interferencii a ponúkajú vyššiu prispôsobivosť

Typická APLIKÁCIA Scénarios

kostravé olejové tesnenia sa široko používajú v nasledujúcich rotujúcich tesneniach:

Automobilové motory, prevodovky a elektrické pohonné systémy

Priemyselné motory, čerpadlá a ventilátory

Prevodovky, hriadele a rôzne mechanické konce hriadeľov

V týchto prostrediach musia tesnenia nielen zabrániť úniku maziva, ale aj udržať stabilný výkon za podmienok vysokých otáčok, vysokých teplôt a vysokého tlaku.

Tesniaca schopnosť koženého tesnenia závisí na dobre navrhnutom profile tesniacej hrany aj na presne vypočítanej interferencii. Obe spolu tvoria stabilný systém tesnenia olejovej fólie, ktorý zabezpečuje efektívny a spoľahlivý prevádzkový chod zariadenia.

V praktickej technickej praxi sa odporúča pri návrhu a overovaní interferencie zohľadniť prevádzkové podmienky, rozmery hriadeľa a vlastnosti materiálu. Iba vedecky podložený návrh interferencie umožní dosiahnuť optimálnu rovnováhu medzi tesniacou spoľahlivosťou a životnosťou.

Ak práve teraz pracujete na výbere tesnení, optimalizácii štruktúry tesnenia alebo riešení porúch tesnenia, neváhajte nás kontaktovať. Spoločne môžeme objaviť ešte efektívnejšie riešenia.