Применение пружин в уплотнениях
Пружины в уплотнениях имеют широкое применение. Наиболее часто пружины применяются в уплотнениях для нефтедобывающей отрасли, которые работают при высоком давлении. Это обусловлено экстремальными температурами и повышенными нагрузками рабочей среды, дороговизной оборудования для добычи нефти и бурения. Помимо нефтяной сферы похожие требования к износостойкости, устойчивости к агрессивным средам, предъявляют и в других отраслях промышленности, например, в автомобилестроении, где требуется повышенная надежность рабочих узлов. Рассмотрим применение основных видов пружин.
Пружина сальника
Манжета сальника имеет спиралевидную форму и обеспечивает радиальную нагрузку по внутреннему диаметру уплотнения, позволяя сохранять эластичность, но не терять изначальную форму. Это возможно благодаря отсутствию пространства между витками пружины. Сомкнутая пружина в теле манжеты обеспечивает плотную посадку, защищая механизм от вибрации и протечек.
Все РТИ являются расходными деталями и требуют периодической замены. Пружинный элемент может прослужить дольше, если выполнить дополнительное покрытие:
- цинк
- цинк-хром
- химическое фосфатирование
- химическое оксидирование
Материалы манжет со спиралевидной пружиной Очень часто главным материалом для изготовления уплотнений с пружиной служат высокоэффективные эластомеры: резина или полиуретан. Но термопласты так же используют для изготовления уплотнений, например, фторопласт-4 (PTFE) и его композиции. Более твердые термопласты, такие как полиамид или полиэфирэфиркетон (PEEK), в основном используют в качестве элементов составного уплотнения с пружиной для повышения их износостойких качеств.
Применение
Используют спиралевидные пружины для изготовления манжет в основном в уплотнениях вала и в уплотнении поршня цилиндра для лучшего прилегания уплотнительного элемента к металлу. Если требуется уплотнение подвижных элементов с возвратно-поступательными и/или вращательными движениями при повышенных нагрузках - рекомендуется использовать манжеты с пружиной. Механизмы и узлы, в которых используются данные уплотнения, это:
- коленчатый вал двигателя
- мотор-редуктор
- пневмоцилиндр
- гидроцилиндр
V-образная пружина в уплотнении
Основное назначение манжет с V-образной пружиной сводится к обеспечению высокой устойчивости к износу. Это происходит благодаря возможности сконцентрировать нагрузку на передней уплотнительной кромке фторопластового уплотнения, что обеспечивает надежную очистку соединения.
Особенностью данного уплотнения является широкий диапазон деформации. За счет металлической пружины в поперечным сечением и свойств PTFE (ПТФЭ), такое уплотнение будет оставаться на месте установки без сдвигов.
Материалы манжет с V-образной пружиной. Основным материалом для создания уплотнений является фторопласт (политетрафторэтилен) и его композиции (Ф4Бр40, Ф4К20, Ф4С15 и прочие), но в некоторых случаях допускается применение других материалов, все зависит от требований и свойств уплотняемой среды.
Применение
Уплотнения с V-образной пружиной особенно важны в оборудовании где конструктивно существуют зазоры, люфты или несоосность. Используются во вращающихся узлах при повышенных скоростных нагрузках. Также применяются с компонентами больших размеров. Например:
- уплотнение поршня и штока
- механизмы возвратно-поступательного движения
- вращающиеся валы
- фланцевые уплотнения
