Kaip klasifikuojami mechaniniai sandarikliai?

Mechaniniai sandarikliai vaidina lemiamą vaidmenį besisukančios įrangos funkcionalumui ir ilgaamžiškumui, nes jie yra kertinis akmuo skysčiui laikyti sistemose, kuriose besisukantis velenas eina per stacionarų korpusą. Pripažinti dėl savo veiksmingumo užkertant kelią nuotėkiams, mechaniniai sandarikliai yra neatsiejama įvairių pramoninių pritaikymų, nuo siurblių iki maišytuvų, dalis. Jų klasifikacija yra niuansuota ir priklauso nuo daugelio parametrų, įskaitant dizaino ypatybes, naudojamas medžiagas ir eksploatavimo sąlygas. Šiame straipsnyje gilinamasi į mechaninių sandariklių klasifikavimo sudėtingumą, aiškiai atskiriant esamus tipus ir paaiškinant, kaip kiekvienas iš jų tinka konkrečioms funkcijoms. Inžinieriams ir pramonės specialistams, norintiems pagilinti savo supratimą apie šiuos komponentus arba tiems, kurie pasirenka savo poreikius atitinkantį sandariklį, šios srities tyrinėjimas bus būtinas. Išpakuokite sudėtingą mechaninių sandariklių pasaulį kartu su mumis, kai naršome įvairias jų klasifikacijas ir kiekvieno iš jų reikšmę pramoninėms operacijoms.

Klasifikacija pagal dizaino ypatybes

Stūmiklio tipo mechaniniai sandarikliai

Mechaniniai sandarikliai yra svarbios įvairios pramoninės įrangos sudedamosios dalys, užtikrinančios skysčių sulaikymą ir užkertančios kelią nuotėkiui. Pagrindinė šių sandariklių kategorija yra stūmimo tipo mechaniniai sandarikliai. Šie sandarikliai pasižymi gebėjimu palaikyti kontaktą su sandarinimo paviršiais per dinaminį antrinį sandarinimo elementą, paprastai O žiedą arba V formos žiedą. Stūmiklio tipo sandarikliai iš kitų skiriasi tuo, kad jie prisitaiko; jie kompensuoja susidėvėjimą ir nesuderinamumą darbo metu, „stumdami“ antrinį sandariklį išilgai veleno arba įvorės, kad būtų išlaikytas sandarinimo vientisumas.

Vienas iš jų privalumų yra gebėjimas prisitaikyti prie paviršiaus susidėvėjimo ir sandarinimo kameros slėgio pokyčių neprarandant efektyvumo. Dėl šio reguliavimo jie tinka naudoti ten, kur tokie pakeitimai yra dažni, todėl pailgėja įrangos eksploatavimo laikas ir patikimumas.

Tačiau būdingas apribojimas yra tas, kad esant aukštam slėgiui, yra rizika, kad antrinis sandariklis gali būti išspaustas į tarpą tarp veleno ir siurblio korpuso stacionarių dalių, jei jis netinkamai suprojektuotas arba nepalaikomas.

Todėl stūmimo tipo mechaniniai sandarikliai užtikrina pusiausvyrą tarp pritaikomumo ir ilgaamžiškumo vidutinio sunkumo atveju, tačiau juos reikia atidžiai apsvarstyti esant aukšto slėgio scenarijams, kad būtų užtikrintas nuolatinis veikimas ir saugumas.

Nestūmimo tipo mechaniniai sandarikliai

Nestūmimo tipo mechaniniai sandarikliai yra atskira sandarinimo sprendimų kategorija, kuri veikia nenaudojant dinaminių antrinių sandarinimo elementų, judančių ašine kryptimi išilgai veleno arba įvorės, kad būtų išlaikytas sandariklio paviršiaus kontaktas. Šie sandarikliai yra sukurti taip, kad kompensuotų bet kokį susidėvėjimą ir nesuderinamumą dėl būdingo jų konstrukcijos lankstumo, kuris dažnai apima tokius komponentus kaip dumplės ar kitos elastingos konstrukcijos.

Nestumdomuose sandarikliuose sandarinimo vientisumą palaiko silfono bloko elastingumas, o ne išorinis mechanizmas, stumiantis sandariklio paviršius. Ši savybė leidžia jiems efektyviai prisitaikyti prie galinio laisvumo ir išsikrovimo, neperkeliant per didelės apkrovos ant sandariklio paviršių, o tai užtikrina nuoseklesnį ir patikimesnį sandarinimą įvairiomis eksploatavimo sąlygomis.

Tokio tipo sandarikliai yra ypač naudingi tais atvejais, kai labai svarbu sumažinti trintį ir susidėvėjimą, nes nėra dinaminio sandarinimo žiedo, galinčio pakibti arba nusitrinti veleną arba įvorę. Jie taip pat suteikia didelių pranašumų siekiant išvengti užteršimo, nes jie ne taip lengvai sulaiko šiukšles tarp judančių dalių, o tai yra labai svarbu pramonės šakose, kuriose švarumas yra prioritetas.

Dėl to, kad nėra stūmiklio tipo mechanizmo, šios klasės mechaniniai sandarikliai yra idealus pasirinkimas didelės spartos darbams ir tiems, kuriuose naudojami koroziniai arba aukštos temperatūros skysčiai, kurie gali pažeisti tradicinius sandarinimo žiedus arba pleištus. Dėl konstrukcijos atsparumo atšiaurioms sąlygoms nestumdomi mechaniniai sandarikliai yra būtini daugelyje šiuolaikinių pramoninių operacijų.

Subalansuoti sandarikliai

Mechaninių sandariklių srityje subalansuoti sandarikliai išsiskiria savo pažangia galia tolygiai paskirstyti hidraulines jėgas tarp tarpiklių paviršių. Skirtingai nuo nesubalansuotų sandariklių, kurie paprastai kenčia nuo didesnės apkrovos priekyje ir todėl gali atlaikyti tik ribotus slėgio pokyčius, subalansuoti mechaniniai sandarikliai yra specialiai sukurti taip, kad efektyviai valdytų aukštą slėgį. Tai pasiekiama pakeičiant sandariklio formą arba geometriją taip, kad būtų galima išlyginti slėgį abiejose sandarinimo sąsajos pusėse.

Ši pusiausvyra sumažina slėgio sukeltą sandarinimo paviršių deformaciją, taip pailgindama jų eksploatavimo laiką, sumažindama per didelę šilumos susidarymą ir susidėvėjimą. Tai taip pat leidžia naudoti platesnį temperatūros ir skysčio slėgio diapazoną. Dėl to subalansuoti mechaniniai sandarikliai paprastai yra patikimesni ir universalesni sudėtingose ​​srityse. Jie parenkami atsižvelgiant į jų gebėjimą prisitaikyti prie didelių ašinių ir radialinių judesių siurblio įrangoje, išlaikant nepriekaištingą sandarinimo efektyvumą.

Aptariant šią temą tampa akivaizdu, kad pasirinkimas tarp subalansuotų ir nesubalansuotų tipų daugiausia priklauso nuo taikymo specifikos, įskaitant slėgio apribojimus, skysčio charakteristikas ir mechaninius apribojimus. Subalansuoti sandarikliai atlieka pavyzdinį darbą atšiaurioje aplinkoje, kur patikimumas esant dideliems šiluminiams ir slėgio įtempiams yra ne tik pageidaujamas, bet ir būtinas norint sėkmingai dirbti.

Nesubalansuoti sandarikliai

Nesubalansuoti mechaniniai sandarikliai yra pagrindinė konstrukcija, kai sandariklio paviršius veikia visas siurblio arba prietaiso, kurį jie apsaugo, slėgis. Šie sandarikliai veikia leisdami vienam paviršiui, paprastai pritvirtintam prie besisukančio veleno, prisispausti prie nejudančio paviršiaus, naudojant spyruoklinį mechanizmą, taikant jėgą kontaktui palaikyti. Slėgis sistemoje prisideda prie šios jėgos, bet taip pat gali tapti žalingas, jei viršija tam tikras ribas; per didelis slėgis gali deformuotis arba pernelyg susidėvėti sandariklio paviršius.

Pagrindinis nesubalansuoto sandariklio bruožas yra tai, kad uždarymo jėga didėja proporcingai skysčio slėgiui. Nors nesubalansuoti sandarikliai yra veiksmingi naudojant žemesnio slėgio įrenginius, jie turi apibrėžtus apribojimus – dirbant aukšto slėgio sąlygomis, jie gali susidurti su patikimumo problemomis dėl padidėjusio nuotėkio ir sutrumpėjusios eksploatavimo trukmės, palyginti su kitų konstrukcijų modeliais.

Idealus nesubalansuotų mechaninių sandariklių pritaikymas paprastai randamas aplinkoje, kurioje slėgis yra vidutinis ir nesikeičia. Dėl paprastesnio dizaino ir ekonomiškumo jie išlieka plačiai paplitę įvairiose pramonės šakose, tenkinant daugybę kasdienių mašinų sandarinimo poreikių. Nurodant nesubalansuotą sandariklį, reikia atidžiai apsvarstyti eksploatavimo sąlygas, tokias kaip slėgis, temperatūra ir sandarinamo skysčio pobūdis, kad būtų užtikrintas optimalus veikimas ir ilgaamžiškumas.

Klasifikavimas pagal išdėstymą ir konfigūraciją

Pavieniai (veikiantys) mechaniniai sandarikliai

Pramoninių sandarinimo sprendimų srityjevienas mechaninis sandariklisyra svarbus komponentas, skirtas užkirsti kelią skysčių nuotėkiui iš besisukančių įrenginių, tokių kaip siurbliai ir maišytuvai. Šis sandariklio tipas paprastai vadinamas „vieno veikimo“ arba tiesiog „viengubu“ mechaniniu sandarikliu dėl savo konstrukcijos, kurią sudaro vienas sandariklio paviršiaus derinys.

Pagrindinė pavienių mechaninių sandariklių savybė yra ta, kad jie turi vieną nejudantį ir vieną besisukantį paviršių. Šie paviršiai suspaudžiami spyruoklėmis – viena spyruokle arba keliomis mažomis – ir sudaro pagrindinę sandarinimo sąsają, kuri neleidžia skysčiui ištekėti per siurblio veleno sritį.

Pavieniai mechaniniai sandarikliai plačiai naudojami tais atvejais, kai proceso skystis nėra pernelyg agresyvus ar pavojingas. Jie puikiai veikia ne tokiomis sudėtingomis sąlygomis ir suteikia ekonomišką sandarinimo reikalavimų variantą, užtikrinantį patikimumą ir minimalius priežiūros poreikius.

Abiejų veidų medžiagos pasirinkimas yra labai svarbus suderinamumui su tvarkoma medžiaga, ilgaamžiškumu ir efektyvumu. Įprastos medžiagos yra anglis, keramika, silicio karbidas ir volframo karbidas. Antriniai sandarinimo komponentai paprastai apima elastomerus, pvz., NBR, EPDM, Viton® arba PTFE, naudojamus įvairiose konfigūracijose, kad atitiktų skirtingas eksploatavimo sąlygas.

Be to, šios klasės sandarikliai siūlo nesudėtingas montavimo procedūras. Dėl savo konstrukcijos paprastumo, palyginti su sudėtingesniais kelių sandariklių išdėstymais, pavieniams mechaniniams sandarikliams reikia mažiau vietos įrangos korpuse; šis kompaktiškumas gali būti naudingas montuojant senesnę įrangą arba esant erdviniams apribojimams.

Tačiau kadangi pavieniai sandarikliai sudaro tik vieną barjerą tarp proceso skysčių ir atmosferos be jokios buferinės sistemos, jie gali būti netinkami didelės rizikos reikmėms, susijusioms su toksiškais arba labai reaktyviais skysčiais, kai būtina imtis papildomų saugos priemonių.

Vis dar paplitęs daugelyje pramonės šakų, paprastai dėl ekonomiškumo ir tinkamo veikimo tinkamumo įvairioms standartinėms reikmėms; pavieniai (veikiantys) mechaniniai sandarikliai yra pagrindinis daugelio inžinerinių procesų sprendimas. Tinkamai parinkus, pritaikytą konkrečioms sąlygoms, ir nuosekliai laikantis tinkamos priežiūros praktikos – šie sandarinimo mechanizmai gali užtikrinti patikimą veikimą ir sumažinti su skysčių nutekėjimu susijusią riziką.

Dvigubi (veikiantys) mechaniniai sandarikliai

Dvigubi (veikiantys) mechaniniai sandarikliai, taip pat vadinami dvigubais arba tandeminiais mechaniniais sandarikliais, yra skirti atlikti sudėtingus sandarinimo darbus, kai pavienių sandariklių nepakanka. Jie suteikia papildomą apsaugos nuo nuotėkio sluoksnį ir paprastai naudojami procesuose, kuriuose naudojami pavojingi, toksiški ar brangūs skysčiai, kai izoliavimas yra labai svarbus.

Šiuos sandariklius sudaro du sandarinimo paviršiai, išdėstyti vienas prieš kitą arba vienas prieš kitą, atsižvelgiant į jų funkciją ir dizaino reikalavimus. Tarpas tarp dviejų sandarinimo paviršių rinkinių paprastai sutepamas ir valdomas buferinio skysčio arba barjerinio skysčio sistema. Šis skystis gali būti suslėgtas arba be slėgio, atsižvelgiant į naudojimo poreikius ir veikia kaip tepalas, kartu tarnauja kaip dar vienas nuotėkio prevencijos sluoksnis.

Dvigubų mechaninių sandariklių privalumas yra galimybė neleisti proceso skysčiams patekti į aplinką. Jei pirminis sandariklis sugenda, antrinis sandariklis perima izoliaciją, kol bus galima atlikti techninę priežiūrą. Be to, šie sandarikliai gali veikti esant dideliems slėgio skirtumams ir yra mažiau paveikti vibracijos ir veleno nesutapimų, palyginti su pavieniais sandarikliais.

Dvigubiems mechaniniams sandarikliams reikia sudėtingesnių pagalbinių sistemų, skirtų valdyti aplinką tarp dviejų sandariklių, pvz., rezervuaro, siurblio, šilumokaičio ir dažnai lygio jungiklio arba matuoklio, jei naudojami barjeriniai skysčiai. Jų konstrukcija leidžia jiems valdyti situacijas, kuriose keliami didesni saugumo rūpesčiai, tačiau reikia nuodugniai suprasti montavimo procedūras ir techninės priežiūros praktiką. Nepaisant šio sudėtingumo, dėl dvigubų mechaninių sandariklių patikimumo ekstremaliomis sąlygomis jie yra būtini daugelyje pramonės sektorių, tokių kaip chemijos perdirbimas, naftos ir dujų gamyba bei farmacijos gamyba.

Klasifikavimas pagal mašinų tipą

Guminiai diafragmos sandarikliai

Guminiai diafragminiai sandarikliai yra atskira mechaninių sandariklių klasifikavimo kategorija pagal mašinos tipą, kuriam jie skirti. Šie sandarikliai dažniausiai naudojami ten, kur vyrauja žemo slėgio ir temperatūros sąlygos, todėl jie idealiai tinka bendram ir neagresyviam skysčių sandarinimui.

Pagrindinė savybė, išskirianti guminius diafragminius sandariklius nuo kitų tipų, yra elastingos diafragmos, dažniausiai pagamintos iš gumos arba į gumą panašios medžiagos, naudojimas, kuris suteikia lankstumo ir kompensuoja skirtumus, pvz., sandarinimo paviršių nesutapimą arba susidėvėjimą. Ši lanksti diafragma yra pritvirtinta prie besisukančios mazgo dalies ir juda ašies kryptimi, kad išlaikytų kontaktą su stacionariu paviršiumi ir sukuria dinamišką sandariklį, nesinaudojant sudėtingais mechanizmais.

Dėl savo paprastumo ir elastingumo guminiai diafragminiai sandarikliai yra tinkami tais atvejais, kai kitų tipų sandarikliai būtų trukdomi judesiams ar iškraipymams mašinos viduje. Jų gebėjimas prisitaikyti prie pažeidimų ne tik užtikrina didesnį sandariklio vientisumą, bet ir padidina ilgaamžiškumą bei patikimumą. Šie sandarikliai, dažniausiai naudojami siurbliuose, kompresoriuose ir sukamojoje įrangoje, palengvina montavimą ir priežiūrą, o tai dar labiau padidina jų praktinį patrauklumą.

Reikia atsižvelgti į tai, kad nors dėl šių savybių guminiai diafragminiai sandarikliai yra universalūs, jų pritaikymo spektrą vis dėlto riboja naudojamo elastomero savybės. Tokie kintamieji kaip cheminis suderinamumas, standumas, temperatūros tolerancija ir senėjimas skirtingomis aplinkos sąlygomis yra esminiai šių sandariklių veiksmingumą ir tarnavimo laiką lemiantys veiksniai.

Apibendrinant galima pasakyti, kad guminiai diafragminiai sandarikliai yra funkcinis sprendimas, pritaikytas konkrečioms mašinų reikmėms, kai prisitaikymas prie pokyčių vaidina svarbų vaidmenį išlaikant veiksmingą sandariklį nuo skysčių nuotėkio ir išsaugant įrangos veikimą.

Guminiai dumplių sandarikliai

Guminiai silfoniniai sandarikliai yra mechaninio sandariklio tipas, skirtas skysčiui laikyti besisukančioje įrangoje, pvz., siurbliuose ir maišytuvuose. Šiuose sandarikliuose yra elastingas guminis silfono elementas, kuris suteikia lankstumo prisitaikant prie veleno nesutapimo, įlinkio ir galinio laisvumo. Guminio silfono mechaninio sandariklio konstrukcijos principas grindžiamas tuo, kad silfonas naudojamas tiek kaip spyruoklė, užtikrinanti kontaktą su paviršiumi, tiek kaip dinaminis sandarinimo komponentas.

Įgimtas silfono lankstumas kompensuoja ašinio judėjimo svyravimus, nesukeliant pernelyg didelio įtempimo sandarinimo paviršiams, o tai labai svarbu norint išlaikyti sandarinimo paviršiaus vientisumą eksploatacijos metu. Be to, dėl šių sandariklių nebereikia išorinių spyruoklių, kurios gali užsikimšti proceso skysčių teršalais; todėl jie ypač naudingi naudojant dumblus ar skysčius su kietomis dalelėmis.

Kalbant apie ilgaamžiškumą, guminiai silfoniniai sandarikliai pasižymi pagirtinu atsparumu daugeliui cheminių medžiagų, nes yra suderinami su įvairiomis elastomerinėmis medžiagomis. Todėl renkantis guminį silfoninį sandariklį konkrečioms reikmėms, būtina atsižvelgti ir į cheminį suderinamumą, ir į darbo temperatūrą.

Jų paprasta konstrukcija paprastai apima mažiau dalių, palyginti su kitų tipų mechaniniais sandarikliais, o tai sumažina gedimus, atsirandančius dėl surinkimo klaidų arba sudėtingų eksploatavimo sąlygų. Šis paprastumas taip pat prisideda prie įrengimo paprastumo ir ekonomiškumo, nes nėra daug sudėtingų dalių, kurias reikia tiksliai išlyginti ar reguliuoti.

Apibendrinant galima pasakyti, kad guminiai silfoniniai sandarikliai išsiskiria savo pritaikomomis funkcijomis ir tvirtu veikimu įvairiose situacijose, susijusiose su nesutapimo problemomis arba skysčiais, kuriuose yra kietųjų dalelių. Dėl jų gebėjimo reaguoti į skirtingą veikimo dinamiką neprarandant sandarinimo patikimumo, jie yra pavyzdinis pasirinkimas įvairiose pramonės srityse, kuriose reikia veiksmingų skysčių sulaikymo sprendimų.

O-žiedu montuojami sandarikliai

O-Ring Mounted Seals yra mechaninio sandariklio tipas, kuriame kaip pagrindinis sandarinimo elementas naudojamas sandarinimo žiedas. Šis sandarinimo žiedas paprastai montuojamas ant išorinio sandariklio skersmens ir yra skirtas užtikrinti reikiamą sandarinimo jėgą, susijungdamas tarp dviejų komponentų. Šie sandarikliai yra įprasti įvairiose mašinose, kuriose yra vidutinio ar aukšto slėgio, ir jie turi atlaikyti įvairią cheminę aplinką ir temperatūrą.

Šių sandariklių sandarinimo žiedas gali būti pagamintas iš įvairių elastomerinių medžiagų, tokių kaip nitrilas, silikonas arba fluoroelastomerai, kurių kiekviena parenkama pagal suderinamumą su sandarinamu skysčiu ir eksploatavimo sąlygas. Daugialypis sandarinimo žiedų medžiagų pasirinkimas leidžia priimti individualius sprendimus, pritaikytus pagal specifinius pramonės reikalavimus.

Naudojant sandarinimo žiedą montuojami sandarikliai, palyginti su kitų tipų sandarikliais, turi keletą pranašumų. Jie paprastai siūlo lengvesnį montavimą dėl savo paprastos konstrukcijos. Efektyvias sandarinimo galimybes užtikrina elastomerinis sandarinimo žiedas, kuris gerai prisitaiko prie paviršiaus nelygumus ir užtikrina patikimą veikimą net esant įvairiems slėgiams ir temperatūrai. Dėl dinamiško sandarinimo žiedo montuojamų sandariklių jie yra tinkami naudoti sukamaisiais velenais, kur gali atsirasti ašinis judėjimas.

Jie dažnai naudojami siurbliuose, maišytuvuose, maišytuvuose, kompresoriuose ir kitoje įrangoje, kur radialinė erdvė yra ribota, tačiau būtinas patikimas sandarinimas. Priežiūros procedūros paprastai apima paprastą susidėvėjusių sandarinimo žiedų pakeitimą, o tai prisideda prie jų populiarumo palaikant veiklos efektyvumą ir sumažinant prastovų laiką patalpose, kurios priklauso nuo nuolatinio mašinos veikimo.

Apskritai ši mechaninių sandariklių klasifikacija atlieka labai svarbų vaidmenį užtikrinant skysčių izoliavimą ir užkertant kelią nuotėkiams, kurie gali sukelti tiek ekonominių nuostolių, tiek galimą pavojų saugai perdirbimo pramonėje.

Apibendrinant

Sudėtingame mechaninių sandariklių pasaulyje keliavome per klasifikacijų labirintą, kurių kiekviena sukurta taip, kad atitiktų konkrečius sandarinimo reikalavimus ir eksploatavimo sąlygas. Nuo kasetinių sandariklių paprastumo iki maišytuvo ir maišytuvo sandariklių tvirtumo, nuo subalansuotų sandariklių tikslumo iki nesubalansuotų sandariklių atsparumo ir nuo vienos iki dviejų konfigūracijų – mūsų tyrinėjimai atskleidė, kad yra sandariklis, tinkantis kiekvieno mašinos širdies plakimui.

Kad ir kokia būtų jų paskirtis, mechaniniai sandarikliai apsaugo nuo nuotėkio ir saugo tiek mašinas, tiek aplinką su savo sukurta tvirtumu. Nesvarbu, ar patiriamas didžiulis spaudimas, ar dėl korozinių medžiagų malonės, šie antspaudai rodo, kad klasifikavimas neapsiriboja vien taksonomija – tai raumenų suderinimas su misija.

Jei jūsų mašinos yra jūsų veiklos pagrindas, tada, norint išlaikyti jų sveikatą ir efektyvumą, būtina pasirinkti tinkamą sandariklį. Apsaugokite savo įrangos vientisumą su specialiai pritaikytais šarvais – pasirinkite mechaninį sandariklį, kuris tiesiogiai atitinka jūsų poreikius.