Мы используем файлы cookie, чтобы улучшить ваш опыт.Продолжая просматривать этот сайт, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie.Дополнительная информация отСальник из ПТФЭ
Поиск эффективных уплотнений для динамических поверхностей был серьезной проблемой на протяжении десятилетий и даже столетий и стал еще более сложной с момента появления и развития автомобилей, самолетов и сложной техники.
Сегодня все чаще используются термопласты, такие как манжетные уплотнения из политетрафторэтилена (ПТФЭ) (также известные как уплотнения вращающегося вала).
В этой статье мы более подробно рассмотрим срок службы высокопроизводительного вращающегося манжетного уплотнения из ПТФЭ и его эволюцию с течением времени.
У каждого «супергероя» есть история происхождения.То же самое относится и к манжетным уплотнениям из ПТФЭ.Первые пионеры использовали веревку, сыромятную кожу или толстые ремни в качестве одних из первых уплотнений или уплотнительных элементов на осях колес.Однако эти уплотнения склонны к протечкам и требуют регулярного обслуживания.Многие из сегодняшних компаний по производству эластомерных уплотнений когда-то были кожевенными заводами.
В конце 1920-х годов первые радиальные манжетные уплотнения были изготовлены из кожаных и металлических коробок с застежками.В конце 1940-х годов кожу начали заменять синтетическим каучуком.Спустя 40 лет многие производители начинают переосмысливать всю свою систему уплотнений, часто интегрируя уплотнительную поверхность в узел уплотнения и используя несколько кромок с вертикальными и горизонтальными точками контакта.
Флюорокарбон – один из таких производителей.В 1982 году Fluorocarbon приобрела SealComp, тогда небольшой семейный бизнес по производству манжетных уплотнений, базирующийся в Мичигане.После приобретения компания Fluorocarbon Company переместила SealComp на завод в Южной Каролине по производству металлических уплотнений для атомной и нефтехимической промышленности.
Этот новый бизнес по производству манжетных уплотнений специализируется на гидравлических насосах и двигателях высокого давления, военных генераторах переменного тока и другой коммерческой продукции, включая уплотнения коленчатого вала дизельных грузовиков и термостаты.
В середине 1990-х годов компания The Fluorocarbon Company сменила название на Furon и была приобретена BD SEALS Solutions™ в 2001 году. Это добавило Furon к и без того сильному бизнесу пружинных уплотнений BD SEALS Solutions™, основанному в 1955 году.
В 1995 году к внешнему диаметру манжетного уплотнения BD SEALS Solutions™ была добавлена эластомерная лента.Это делается для того, чтобы исключить прижатие металл к металлу и обеспечить герметичное соединение сальника с уплотнителем корпуса заказчика.Позже были добавлены дополнительные функции для снятия уплотнения и активной остановки для обнаружения уплотнения и предотвращения неправильной установки.
Между эластомерными резиновыми манжетными уплотнениями и манжетными уплотнениями BD SEALS из ПТФЭ существует много сходств, но также и много различий.
Конструктивно оба уплотнения очень похожи тем, что в них используется металлический корпус, запрессованный в неподвижный корпус уплотнения, и износостойкий материал кромки, трущийся о вращающийся вал.Они также используют одинаковое количество места при использовании.
Эластомерные манжетные уплотнения являются наиболее распространенными уплотнениями вала на рынке и отливаются непосредственно в металлический корпус для обеспечения необходимой жесткости.В большинстве эластомерных резиновых манжетных уплотнений в качестве нагрузочного механизма используется пружина растяжения, обеспечивающая герметичное уплотнение.Обычно пружина расположена чуть выше точки контакта между уплотнением и валом, обеспечивая необходимое усилие для разрыва масляной пленки.
В большинстве случаев манжетные уплотнения из ПТФЭ не используют для уплотнения пружину растяжения.Вместо этого эти уплотнения реагируют на любую нагрузку, приложенную к растяжению уплотняющей кромки и радиусу изгиба, создаваемому металлическим корпусом.В манжетных уплотнениях из ПТФЭ используется более широкий рисунок контакта между кромкой и валом, чем в эластомерных манжетных уплотнениях.Манжетные уплотнения из ПТФЭ также имеют меньшую удельную нагрузку, но имеют более широкую площадь контакта.Их конструкция была направлена на снижение скорости износа, и были внесены изменения для снижения удельной нагрузки, также известной как PV.
Специальным применением манжетных уплотнений из ПТФЭ является уплотнение вращающихся валов, особенно валов, вращающихся на высоких скоростях.В сложных условиях и за пределами их возможностей они являются отличной альтернативой эластомерным резиновым манжетным уплотнениям.
По сути, манжетные уплотнения из ПТФЭ предназначены для устранения разрыва между традиционными эластомерными манжетными уплотнениями и механическими углеродными торцевыми уплотнениями.Они могут работать при более высоких давлениях и скоростях, чем большинство эластомерных манжетных уплотнений, что делает их отличной альтернативой.
На их производительность не влияют суровые условия с экстремальными температурами, агрессивными средами, высокими поверхностными скоростями, высокими давлениями или отсутствием смазки.Прекрасным примером превосходных возможностей ПТФЭ являются промышленные воздушные компрессоры, рассчитанные на работу более 40 000 часов без технического обслуживания.
Существуют некоторые заблуждения относительно производства манжетных уплотнений из ПТФЭ.Эластомерные резиновые манжетные уплотнения прижимают резину непосредственно к металлическому корпусу.Металлический корпус обеспечивает необходимую жесткость, а эластомер берет на себя рабочую часть уплотнителя.
Напротив, манжетные уплотнения из ПТФЭ нельзя отливать непосредственно на металлический корпус.Материал ПТФЭ не переходит в жидкое состояние или состояние, позволяющее материалу течь;Таким образом, манжетные уплотнения из ПТФЭ изготавливаются путем механической обработки уплотнения, последующей его сборки в металлический корпус и последующего механического зажима.
При выборе прецизионного уплотнения для вращающихся устройств необходимо тщательно учитывать важные факторы, включая скорость вала, скорость поверхности, рабочую температуру, уплотняющую среду и давление в системе.При принятии решения следует учитывать множество других условий эксплуатации, но перечисленные выше являются основными.
С правами приходит большая ответственность.Со временем фокус BD SEALS Solutions™ сместился на области применения, требующие более требовательных манжетных уплотнений из ПТФЭ.Одним из ключевых преимуществ уплотнения является его способность работать в сложных условиях промышленной, автомобильной и аэрокосмической промышленности.
Они могут работать при более высоких давлениях и скоростях на вращающихся валах, чем эластомерные манжетные уплотнения, и на этом преимущества не заканчиваются.Другие преимущества манжетных уплотнений из ПТФЭ включают в себя:
BD SEALS Solutions™ Двумя распространенными манжетными уплотнениями являются вращающиеся манжетные уплотнения с металлическим корпусом из ПТФЭ BD SEALS и полимерные уплотнения DynaLip, оба из которых являются взаимозаменяемыми.Основное различие между ними заключается в их конструкции.В уплотнениях металлического корпуса используется листовой металл для формирования герметичного корпуса, а затем устанавливается уплотнительная кромка для механического зажима уплотнения.
Манжетные уплотнения BD SEALS, изобретенные в начале 1970-х годов, предназначены для работы в суровых условиях от -53°C до 232°C, в агрессивных химических средах, а также в сухих и абразивных средах.Динамические вращающиеся уплотнения из ПТФЭ используются в следующих случаях:
Уплотнения DynaLip появились примерно на десять лет раньше вращающихся уплотнений BD SEALS.Их создание стало необходимым, когда компания BD SEALS Solutions™ начала работать над смешиванием и компаундированием взрывчатых материалов для военного применения.Манжетные уплотнения в металлическом корпусе считаются совершенно непригодными для этой цели из-за возможности их контакта с вращающимся валом смешанного взрывчатого вещества.Вот почему инженеры-конструкторы BD SEALS Solutions™ разработали манжетное уплотнение, не содержащее металлов, сохраняющее при этом свои ключевые преимущества.
При использовании уплотнений DynaLip полностью отпадает необходимость в металлических деталях, поскольку все уплотнение изготовлено из одного и того же полимерного материала.В большинстве случаев эластомерныйуплотнительное кольцоиспользуется между внешним диаметром уплотнения и сопрягаемым отверстием корпуса.Уплотнительные кольца обеспечивают герметичное статическое уплотнение и предотвращают вращение.Напротив, манжетные уплотнения BD SEALS могут быть изготовлены из более чем трех различных материалов и заключены в металлический корпус.
Сегодня оригинальное уплотнение DynaLip породило множество различных версий, которые также идеально подходят для установки в полевых условиях, поскольку не требуют специальных инструментов для установки, а также подходят для применений, требующих снятия уплотнения для очистки.Благодаря простой конструкции эти уплотнения зачастую более экономичны.
Как манжетные уплотнения BD SEAL PTFE, полимерные уплотнения DynaLip и другие манжетные уплотнения от BD Seals Solutions™ меняют нашу повседневную жизнь?
Манжетные уплотнения из ПТФЭ обеспечивают превосходные уплотняющие свойства и низкое трение в сухой или абразивной среде.Они часто используются в сложных приложениях, где требуется скорость.
Рынок воздушных компрессоров является хорошим примером того, как манжетные уплотнения из ПТФЭ заменяют эластомерные и углеродные механические уплотнения.Компания BD SEALS Solutions™ начала сотрудничать с большинством крупных компаний, производящих воздушные компрессоры, в середине 1980-х годов, заменив склонные к утечкам резиновые манжетные уплотнения и угольные торцевые уплотнения.
Первоначальная конструкция была основана на традиционном манжетном уплотнении высокого давления, но со временем, когда спрос увеличился и потребовалась более высокая производительность, уплотнение было разработано так, чтобы оно не имело утечек и имело увеличенный срок службы.
Новая технология была разработана для увеличения срока службы уплотнений более чем в два раза при постоянном обеспечении жесткого контроля утечек.В результате манжетные уплотнения Omniseal Solutions™ из ПТФЭ считаются отраслевым стандартом, обеспечивая более 40 000 часов работы без технического обслуживания.
Манжетные уплотнения из ПТФЭ обеспечивают превосходный контроль утечек и способны работать при частоте вращения от 1000 до 6000 об/мин с различными смазочными материалами и в течение продолжительных периодов времени (15 000 часов), что снижает претензии по гарантии.Компания bd seas Solutions™ предлагает уплотнения вала для винтовой компрессионной промышленности диаметром от 0,500 до 6000 дюймов (от 13 до 150 мм).
Смесители — еще одна отрасль промышленности, где широко распространена индивидуализация уплотнений.Клиентам BD SEALS Solutions™ в этой отрасли требуются уплотнения, способные выдерживать прогиб вала и биение до 0,300 дюйма (7,62 мм), что представляет собой значительную величину динамического биения вала.Чтобы решить эту проблему и повысить скорость работы, компания BD SEALS Solutions™ предлагает запатентованную конструкцию плавающего манжетного уплотнения.
Манжетные уплотнения bd seals просты в установке, соответствуют строгим требованиям EPA к утечкам и совместимы с маслом и охлаждающей жидкостью для использования в ограниченном пространстве на протяжении всего срока службы насоса.
Кроме того, манжетные уплотнения Solutions™ предназначены для динамических условий уплотнения, экстремальных скоростей, проблем с давлением и температурой, а также для многих других применений.
Их уплотнения также используются в оборудовании, для которого требуются материалы, одобренные FDA, для использования в таких машинах, как:
Все эти применения требуют очень низкого сопротивления трению уплотнения для снижения температуры.Помимо соответствия стандартам FDA, уплотнения не должны иметь полостей, которые могут вызвать заклинивание герметизируемого материала, и должны быть совместимы с кислотами, щелочами и чистящими средствами.Они также должны выдерживать мойку под высоким давлением и пройти тестирование IP69K.
Манжетные уплотнения bd уплотнения Solutions™ используются во вспомогательных силовых установках (ВСУ), газотурбинных двигателях, стартёрах, генераторах переменного тока и генераторах, топливных насосах, турбинах высокого давления (RAT) и приводах закрылков, на одном из крупнейших рынков.
ВСУ была активирована на рейсе 1549 US Airways («Чудо на Гудзоне»), чтобы обеспечить питание самолета для безопасной посадки.Манжетные и пружинные уплотнения BD SEALS Solutions™ установлены в основной системе этого самолета, которая считается критически важной для полета и должна быть на 100% работоспособной после развертывания.
Существует множество причин, по которым производители аэрокосмической отрасли полагаются на эти манжетные уплотнения.Специально разработанные манжетные уплотнения BD SEALS обеспечивают более плотное уплотнение и улучшенные характеристики по сравнению с аналогичными эластомерными уплотнениями.Они также требуют меньше места, чем механические карбоновые механические уплотнения на валах турбин и внешних редукторах.
Они могут выдерживать температуру от -65°F до 350°F (от -53°C до 177°C) и давление до 25 фунтов на квадратный дюйм (от 0 до 1,7 бар), с типичной скоростью поверхности от 2000 до 4000 футов в минуту (от 10 до 1,7 бара). 20 м/с).Некоторые решения BD Seals Solutions™ в этой области могут работать со скоростью более 20 000 футов в минуту, что эквивалентно 102 метрам в секунду.
Еще одним крупным рынком являются уплотнения авиационных двигателей, где манжетные уплотнения используются во внешних уплотнениях трансмиссии крупными производителями авиационных двигателей.Манжетные уплотнения bd уплотнения Solutions™ также используются в турбовентиляторных реактивных двигателях с редуктором.Этот тип двигателя оснащен зубчатой системой, которая отделяет вентилятор двигателя от компрессора низкого давления и турбины, что позволяет каждому модулю работать на оптимальной скорости.
Таким образом, они могут обеспечить повышенную эффективность.Типичный авиалайнер сжигает около половины галлона топлива на милю, а более эффективные двигатели, как ожидается, сэкономят в среднем 1,7 миллиона долларов на эксплуатационных расходах на авиалайнер в год.
Помимо поддержки коммерческих отраслей, манжетные уплотнения из ПТФЭ также используются в вооруженных силах, особенно Министерством обороны.Сюда входит использование на истребителях, авианосцах и вертолетах.
Манжетные уплотнения из ПТФЭ широко используются на военных самолетах;Например, в вентиляторах вертикального подъема уплотнения двигателя редуктора вертолета и их подпружиненные уплотнения также используются для деталей уплотнения головки несущего винта, закрылков и предкрылков, а также основного оборудования в тормозной системе, используемой для захвата самолета.Приземлился на палубу.Важно следить за тем, чтобы оборудование, используемое для этих целей, не работало со сбоями.
Манжетные уплотнения BD SEALS Solutions™ подходят для некоторых наиболее сложных применений, таких как коленчатые валы, распределители, топливные насосы и уплотнения кулачков, встречающиеся в гоночной индустрии, где, естественно, двигатели часто работают на пределе своих возможностей.
Большинство команд NASCAR и двигателей Indianapolis Motorsports используют манжетные уплотнения BD SEALS Solutions™.Почти все участники квалификации и финишеры Индианаполиса в 2019 году использовали манжетные уплотнения как минимум на переднем и заднем коленвалах.bd уплотнения Solutions™ также имеют запатентованную конструкцию, созданную специально для NASCAR и позволяющую устранить распространенные проблемы, вызывающие выход из строя разделенного уплотнения из ПТФЭ.
Когда сальник коленчатого вала дроссельной заслонки двигателя сгорел на высоких скоростях и под высоким давлением во время недавней гонки на трассе Daytona Superspeedway, ведущий производитель двигателей NASCAR обратился к манжетным уплотнениям BD Seas Solutions™.Результатом стала победа для всех: Брэд Кеселовски и Penske Ford № 2 выиграли гонку, используя манжетные уплотнения BD Seals Solutions™.Чтобы еще больше усилить это успешное мероприятие, четверо из пяти лучших финишеров управляли автомобилями, оснащенными двигателями ведущих производителей, которые также получили преимущества от этих манжетных уплотнений.
Еще одно гоночное применение манжетных уплотнений BD SEALS Solutions™ — верхние топливные форсунки.Эти двигатели подвергаются экстремальным условиям, когда каждый компонент сгибается, трясется и перекручивается, вызывая контакт между деталями, который обычно не должен происходить.Таким образом, средний срок службы верхних топливных форсунок составляет менее пяти минут при использовании на гоночных скоростях.
Время публикации: 10 октября 2023 г.