Все новости

Главная » Что такое торцевое уплотнение : определение термина, требования, типы и классификация

Что такое торцевое уплотнение ?

Определение термина "торцевое уплотнение"

Торцевое уплотнение [торцовое уплотнение] относится к механическим уплотнениям, является прецизионным изделием, предназначено для герметизации вращающегося вала оборудования с целью предотвращения утечки рабочей среды в атмосферу. Такие устройства находят широкое применение в насосах и насосных агрегатах, компрессорах, мешалках, миксерах, гомогенизаторах, автоклавах, реакторах и другом оборудовании. Существует общая мировая тенденция замены сальниковой набивки (сальников) на торцевые уплотнения, которые обеспечивают меньшие утечки рабочей среды в атмосферу при фактическом отсутствие их необходимого обслуживания и износа поверхности вала или защитной втулки.

Что представляет собой торцевое уплотнение. Как работает торцевое уплотнение. 

Два кольца пары трения торцевого уплотнения вала насоса, повышение температуры колец пары трения

Торцевое уплотнение представляет собой два кольца пары трения (выполненные в виде поверхностей вращения), рабочие торцевые поверхности которых расположены перпендикулярно оси вращающегося вала. Одно из колец пары трения - "контркольцо" неподвижно и закреплено либо в корпусе, либо во фланце оборудования. Ответное кольцо пары трения - "вращающееся или подвижное в осевом направлении кольцо" обычно динамически или статически закреплено на валу и вращается вместе с ним. При отсутствии вращения вала рабочие поверхности колец пары трения прижаты друг к другу усилием упругого элемента. Как-правило, эту функцию выполняет пружина сжатия или набор мелких пружин сжатия, создающие необходимое начальное контактное давление в паре трения для обеспечения необходимой герметичности. Для этого между контркольцом и корпусом (фланцем) оборудования, а также вращающимся кольцом и валом находят применение вторичные уплотнения - резиновые кольца круглого сечения, резиновые сильфоны, манжеты и т.п. В процессе работы оборудования кольца пары трения  дополнительно прижаты друг к другу гидравлическим усилием, создаваемым перепадом давления рабочей среды на этом уплотнении. При его работе выделяется тепловая энергия трения, которая частично отводится в рабочую среду, другая её часть расходуется на повышение температуры колец пары трения.

Требования к рабочим поверхностям пары трения торцевого уплотнения

Рабочие поверхности колец пары трения торцевого уплотнения механически обработаны таким образом (выполняется тонкая притирка), что в процессе работы этого прецизионного изделия рабочий зазор между кольцами не превышает 0,001 мм (однако для некоторых специальных конструкций этот зазор может быть увеличен в несколько раз). В конструкциях торцевых уплотнений насосов находят применение также "вторичные уплотнения" в виде колец круглого сечения, манжет, оболочек или сильфонов, изготовленных из различных эластичных материалов, например, эластомеры. Последние выполняют вспомогательную роль, обеспечивая герметичность между контркольцом и корпусом оборудования, а также между подвижным в осевом направлении кольцом и валом оборудования.

Многообразие типов, исполнений и модификаций торцевых уплотнений

Чертеж и фотография одинарного торцевого уплотнения вала центробежного насоса

Существует большое многообразие типов торцевых уплотнений, а также исполнений и модификаций этих устройств, которые отличаются конструкцией, применяемыми материалами, имеют различные рабочие характеристики, и предназначены для разных условий эксплуатации. На практике в основном находят широкое применение одинарные торцевые уплотнения, иногда также применяются и двойные торцевые уплотнения (схемы расположения "спина к спине" или "тандем")которые фактически представляют собой группу из двух одинарных торцевых уплотнений. В ряде случаев находят применение специальные комбинированные уплотнения, содержащие как основное, так и вспомогательное - радиальное или щелевое уплотнение.

Классификация по типу рабочей среды и расположению в оборудовании

Если в качестве рабочей среды уплотнений используется жидкость, то такие уплотнения обычно называют "жидкостными". Если в качестве рабочей среды для таких устройств используется газ, то такие прецизионные изделия обычно называют "сухими" или "газовыми". Последние модификации способны работать в условиях сухого трения, где в качестве смазки используется газообразная рабочая среда. Торцевые уплотнения бывают с внутренним расположением, когда рабочая среда взаимодействует с наружной поверхностью уплотнения и с наружным расположением, когда эта среда находится между внутренней поверхностью уплотнения и вращающимся валом.

Технические справочники по уплотнительной технике

Книги и справочники по торцевым уплотнениям и уплотнительной технике

 

Имеется множество технических справочников, книг и публикацией, посвящённых уплотнительной технике, и, в частности, торцевым уплотнениям. Такая техническая литература  представлена хорошими отечественными инженерными справочниками, но особенно широко область уплотнительной техники представлена зарубежными публикациями.

Наш сайт представляет группу специалистов в области машиностроения, одной из наших наших специализаций является уплотнительная техника - конкретно торцовые уплотнения и их различные модификации (термодинамические, гидростатические, гидростатодинамические и др.), щелевые и комбинированные уплотнения.