Kateri dejavniki vplivajo na tlačni fit ustnic kosternega oljnega tesnila v različnih uporabah?

V tesnilnih sistemih kosterno oljno tesnilo (tudi rotacijsko gredišče) igra pomembno vlogo. Ne sme le preprečevati uhajanja maziva, temveč tudi blokirati prodor zunanjih onesnaževalcev, kot so prah in vlaga. Medtem ko mnogi menijo, da je tesnilna zmogljivost odvisna predvsem od materiala in konstrukcijskega oblikovanja, resnično jedro leži v tesnilnem mehanizmu na ustnici ter ustrezno zasnovanem tlačnem fitu.

Ta članek ponuja sistematično analizo tesnilnega mehanizma in načrtovanja prekrivanja ustnice kovinske armiranih oljnih tesnil iz inženirske uporabne perspektive, s čimer pomaga izogibati pogostim napakam pri izbiri in načrtovanju.

Strukturni parametri kovinske armiranih oljnih tesnil

Strukturno načrtovanje kovinske armiranega oljnega tesnila neposredno vpliva na njegovo tesnilno zmogljivost in življenjsko dobo. Ključni vidiki vkljujejo:

Tip ustnice

Enojna ustnica: Primerna za splošne tesnilne aplikacije

Dvojna ustnica (z prahovno ustnico): Idealna za okolja z zunanjimi onesnaževalci, kot so umazina, voda ali blato

Vključitev vzmeti

Z vzmetjo (npr. TC tB tipi): Omogoča neprekinjen radialni prednapet, primernega za hitre ali visokotlačne pogoje

Brez vzmeti: Uporablja se v počasnih, nizkotlačnih ali stacionarnih tesnilnih aplikacijah

Kot in debelina ustnice Ti parametri vplivajo na nastanek oljnega filma in sposobnost vračanja olja ter so ključni za doseganje dinamične tesnilne zmogljivosti.

Opredelitev in referenčni razpon interferenc ustnice

Interferenca ustnice se nanaša na razliko mer v notranjem premeru oljnega tesnila v prostem stanju in dejanskem premeru gredi. Določa stikni tlak med ustnico in gredjo ter s tem tvori osnovo tesnilne zmogljivosti.

Tipičen referenčni razpon (za standardna rotacijska oljna tesnila)

Radijalna interferenca (ena stran): približno 0,2 do 0,4 mm

Ustrezen premer interferenc: približno 0,4 do 0,8 mm

Ustrezen interferenca zagotavlja učinkovito tesnjenje pri hkratnem zmanjšanju trenja in obrabe, s čimer podaljša življenjsko dobo.

Parametri prileganja in obratovalni pogoji

Na tesnilno zmogljivost v resničnih aplikacijah vplivajo številni dejavniki:

Hrapavost površine gredi: Priporočen Ra med 0,2 in 0,8 μm. Preveč hrapave ali preveč gladke površine lahko destabilizirajo oljno folijo.

Toleranca premera gredi in konsentričnost: Morata ustrezati standardnim specifikacijam, da se izognemo ekscentričnemu obrabljanju.

Delovna hitrost in temperatura: Pogoji visoke hitrosti ali visoke temperature zahtevajo previden izbor materiala in konstrukcijo z interferenco.

Lastnosti tesnilnega sredstva: Viskoznost maziva in aditivi lahko vplivajo na obnašanje oljne folije.

Tesnilni mehanizem: Dinamično tesnjenje z oljno folijo

kovinska jedrna oljna tesnila ne temeljijo izključno na tesno stisnjenih ustih za tesnjenje. Namesto tega delujejo prek kombinacije mehanizmov:

Začetni kontakti pritisk, ki ga ustvarja interferenca ust

Oblikovanje tanke oljne folije med ustmi in vrtečo gredjo

Oljna folija zmanjša trenje in ustvari učinek črpanja navznoter

Vzmet zagotavlja stalno kompenzacijo obrabe ust, kar ohranja stabilen kontakt

Ta dinamični mehanizem tesnjenja z oljnim filmom je temelj dolgoročne in zanesljive delovanja.

Pogoste težave, povzročene zaradi neustrezne interferenc

Prevelika interferenca

Povečano trenje in nastajanje toplote

Pospešeno obrabo ustnice in krajša življenjska doba

Zgodnja okvara pri visokih hitrostih

Nezadostna interferenca

Nezadostni stiskalni tlak in slabo tesnjenje

Nestabilen oljni film, kar vodi do puščanja ali razprševanja olja

Kompenzacija s pomočjo vzmeti morda ni zadostna za ohranjanje tesnjenja

Zato je treba motnje previdno uravnotežiti, da se zagotovi učinkovitost tesnenja in obstojnost.

Ključni dejavniki, ki vplivajo na oblikovanje motenj

Hitrost gredi: pri visokih hitrostih zmanjšajte motnje, da zmanjšate trenje in nastajanje toplote

Delovna temperatura: v visokotemperaturnih okoljih nekoliko povečajte motnje zaradi mehčanja gume

Tesnilni medij: tekočine z nizko viskoznostjo zahtevajo bolj stabilen stik s tlakom

Gumijasti material: nitrilna guma je primerna za standardne konstrukcije; fluoroguma zahteva natančnejše motnje

Vključitev vzmeti: tesnila s sprinterji so manj odvisna od motenj telesa in ponujajo večjo prilagodljivost

Tipično Uporaba Primeri uporabe

kostna oljna tesnila se pogosto uporabljajo v naslednjih rotacijskih tesnitvenih aplikacijah:

Avtomobilska motorja, menjalniki in električni pogoni

Industrijski motorji, črpalke in ventilatorji

Menjalniki, gonilni gredi in različni mehanski konci gredij

V teh okoljih morajo tesnila preprečiti uhajanje maziva, hkrati pa ohranjati stabilno delovanje pri visokih hitrostih, visokih temperaturah in visokih tlakih.

Tesnilna zmogljivost kostnega oljnega tesnila je odvisna tako od dobro zasnovane strukture ustnice kot tudi natančno izračanega interferenčnega fita. Skupaj tvorijo stabilen sistem tesnjenja s tanko oljno plati, ki zagotavlja učinkovito in zanesljivo delovanje opreme.

V praktičnem inženirstvu se pri načrtovanju in preverjanju interferenčnega fita priporoča upoštevati obratovalne pogoje, mere gredi in lastnosti materiala. Le s strokovnim načrtovanjem interferenčnega fita se lahko doseže optimalna ravnovesje med zanesljivostjo tesnjenja in življenjsko dobo.

Če trenutno izbirate oljna tesnila, optimizirate strukturo tesnjenja ali rešujete težave pri odpadih tesnjenja, nas ne oklevajte kontaktirati. Skupaj bomo poiskali učinkovitejše rešitve.