© к.т.н. Шепелёв В.А., инж. Шепелёв А.В.
Высокооборотное торцовое уплотнение
Концевые высокооборотные торцовые уплотнения являются прецизионными изделиями, применяются для уплотнения вала и работают при окружных скоростях скольжения до 25 метров в секунду с невысокими перепадами давления воздушной рабочей среды и подачей в уплотнительную камеру небольшого количества масла для смазки подшипника качения и отвода тепла от колец пары трения.
На сборочном эскизе показана конструкция компактного в осевом направлении концевого высокооборотного торцового уплотнения, которое включает вращающееся кольцо и неподвижный уплотнительный узел.
Последний содержит подвижное в осевом направлении кольцо пары трения с вторичным уплотнением, упругий элемент - пружина или набор мелких пружин сжатия.
Уплотнение должно устанавливаться со стороны неподвижной опоры, имеющей минимальный осевой люфт вала.
Особенностью работы концевого высокооборотного торцового уплотнения является подача к нему небольшого количества масла с минимальной вязкостью при высокой температуре,
например, масло МС-8п ОСТ 38.01163-78 с кинематической вязкостью 8 сСт при температуре +50 градусов Цельсия, оно имеет температуру вспышки не ниже +145 градусов Цельсия.
В зависимости от продолжительности работы уплотнения и недостаточном теплоотводе от его колец пары трения на их поверхностях могут возникать условия при которых температура превысит температуру вспышки масла, это приведёт к резкому повышению температуры в зоне уплотнения, интенсивному износу колец пары трения и неизбежному снижению герметичности.
В зависимости от продолжительности работы уплотнения и недостаточном теплоотводе от его колец пары трения на их поверхностях могут возникать условия при которых температура превысит температуру вспышки масла, это приведёт к резкому повышению температуры в зоне уплотнения, интенсивному износу колец пары трения и неизбежному снижению герметичности.
Практика показывает, что простой подбор торцового уплотнения по размерам и параметрам в таком случае не обеспечивает надежность и герметичность уплотнительного узла.
Проектировщик оборудования обязан выполнить конструктивно-технологические мероприятия по обеспечению максимально возможного теплоотвода для долговременной и надежной работы уплотнения.
Специалист по проектированию и расчету уплотнений должен работать совместно с проектировщиком оборудования с целью выбора оптимального технического решения и необходимых материалов прецизионного уплотнительного изделия.
Проектировщик оборудования должен указывать реальные исходные данные в своем техническом задании, которые являются определяющими для получения достоверных результатов при расчёте уплотнения.
Вывод
Успешное решение задачи по рациональному выбору высокооборотного торцового уплотнения требует инженерного подхода и совместной работы проектировщиков оборудования и уплотнения.