Ми використовуємо файли cookie, щоб покращити ваш досвід.Продовжуючи перегляд цього сайту, ви погоджуєтесь на використання файлів cookie.Більше інформації зСальник PTFE
Пошук ефективних ущільнень для динамічних поверхонь був серйозною проблемою протягом десятиліть і навіть століть, і вона ставала все більш складною з моменту появи та розвитку автомобілів, літаків і складного обладнання.
Сьогодні все частіше використовуються такі термопласти, як ущільнювальні манжети з політетрафторетилену (PTFE) (також відомі як ущільнення поворотних валів).
У цій статті ми детальніше розглянемо термін служби високоефективного ротаційного манжетного ущільнення з ПТФЕ та його еволюцію з часом.
Кожен «супергерой» має історію походження.Те саме стосується ущільнювачів з PTFE.Перші піонери використовували мотузку, сиром'ятну шкіру або товсті ремені як одні з перших ущільнювачів або ущільнювальних елементів на осях коліс.Однак ці ущільнення схильні до протікання і потребують регулярного обслуговування.Багато з сучасних компаній з виробництва еластомерних ущільнень колись були шкіряними заводами.
Наприкінці 1920-х років перші радіальні манжети були виготовлені зі шкіри та металевих коробок із застібками.Наприкінці 1940-х років шкіру почали витісняти синтетичний каучук.Через 40 років багато виробників починають переглядати всю свою систему ущільнень, часто інтегруючи поверхню ущільнення в вузол ущільнення та використовуючи кілька губок з вертикальними та горизонтальними контактними точками.
Одним із таких виробників є фторкарбон.У 1982 році Fluorocarbon придбала компанію SealComp, на той час невелику сімейну компанію з виробництва губних ущільнювачів у Мічигані.Після придбання Fluorocarbon Company перемістила SealComp на завод у Південній Кароліні для виробництва металевих ущільнень для атомної та нафтохімічної промисловості.
Цей новий бізнес із манжетними ущільненнями спеціалізується на гідравлічних насосах і двигунах високого тиску, військових генераторах змінного струму та інших комерційних продуктах, включаючи ущільнення колінчастого вала дизельних вантажівок і термостати.
У середині 1990-х років компанія Fluorocarbon змінила назву на Furon і була придбана компанією BD SEALS Solutions™ у 2001 році. Це додало Furon до вже потужного бізнесу пружинних ущільнень BD SEALS Solutions™, заснованого в 1955 році.
У 1995 році еластомерна стрічка була додана до зовнішнього діаметра манжети BD SEALS Solutions™.Це робиться для того, щоб виключити притискання металу до металу і забезпечити герметичність ущільнення між ущільнювачем і ущільнювачем кузова клієнта.Пізніше були додані додаткові функції для видалення пломби та активні зупинки для виявлення пломби та запобігання неправильній установці.
Між еластомерними гумовими манжетами та манжетами BD SEALS PTFE є багато подібностей, але й відмінностей.
Конструктивно обидва ущільнення дуже схожі тим, що вони використовують металевий корпус, запресований у нерухоме ущільнення корпусу, і зносостійкий матеріал кромки, який стирається об обертовий вал.Вони також займають однакову кількість місця під час використання.
Еластомерні манжети є найпоширенішими ущільненнями вала на ринку, які формуються безпосередньо в металевий корпус для забезпечення необхідної жорсткості.Більшість еластомерних гумових манжетних ущільнювачів використовують розтяжну пружину як навантажувальний механізм для забезпечення щільного ущільнення.Зазвичай пружина розташована прямо над точкою контакту між ущільненням і валом, забезпечуючи необхідну силу для розриву масляної плівки.
У більшості випадків ущільнювачі з PTFE не використовують подовжуючу пружину для ущільнення.Натомість ці ущільнювачі реагують на будь-яке навантаження, що прикладається до розтягування кромки ущільнювача та радіуса вигину, створеного металевим корпусом.У манжетних ущільненнях з PTFE використовується ширший контакт між кромкою та валом, ніж у еластомерних манжетних ущільненнях.Ущільнювачі з ПТФЕ також мають меншу питому навантаження, але мають більшу площу контакту.Їхня конструкція була спрямована на зниження рівня зносу, а також були внесені зміни, щоб зменшити одиничне навантаження, також відоме як PV.
Спеціальне застосування манжетних ущільнень з ПТФЕ - це ущільнення обертових валів, особливо валів, що обертаються з високою швидкістю.У складних умовах і за межами їхніх можливостей вони є чудовою альтернативою еластомерним гумовим манжетам.
По суті, манжетні ущільнювачі з PTFE призначені для подолання розриву між традиційними еластомерними манжетами та механічними вуглецевими торцевими ущільненнями.Вони можуть працювати при більш високому тиску та швидкості, ніж більшість еластомерних ущільнень, що робить їх чудовою альтернативою.
На їхню роботу не впливають суворі умови з екстремальними температурами, корозійні середовища, високі швидкості на поверхні, високий тиск або відсутність змащення.Чудовим прикладом чудових можливостей PTFE є промислові повітряні компресори, розраховані на роботу понад 40 000 годин без обслуговування.
Існують деякі неправильні уявлення щодо виробництва ущільнювачів з ПТФЕ.Еластомерні гумові манжети притискають гуму безпосередньо до металевого корпусу.Металевий корпус забезпечує необхідну жорсткість, а еластомер бере на себе робочу частину ущільнювача.
Навпаки, манжети з ПТФЕ не можна відлити безпосередньо на металевий корпус.PTFE матеріал не переходить у рідкий стан або стан, який дозволяє матеріалу текти;Таким чином, манжети з ПТФЕ виготовляються шляхом механічної обробки ущільнення, потім збирання його в металевий корпус і механічного затискання.
Вибираючи прецизійне ущільнювальне рішення для обертових застосувань, необхідно ретельно враховувати важливі фактори, включаючи швидкість вала, швидкість поверхні, робочу температуру, ущільнювальне середовище та тиск у системі.Існує багато інших умов експлуатації, які слід враховувати при прийнятті рішення, але перераховані вище є основними.
З правами приходить велика відповідальність.З часом фокус BD SEALS Solutions™ перемістився на застосування, де потрібні більш вимогливі ущільнювачі з ПТФЕ.Однією з ключових переваг ущільнення є його здатність працювати в складних умовах промислового, автомобільного та аерокосмічного застосування.
Вони можуть працювати при більш високому тиску та швидкості на обертових валах, ніж еластомерні манжети, і переваги на цьому не закінчуються.Інші переваги PTFE-ущільнювачів включають:
BD SEALS Solutions™ Два поширених манжетних ущільнювача – обертові манжети з металевим корпусом BD SEALS PTFE та полімерні ущільнювачі DynaLip, обидва з яких є взаємозамінними.Основна відмінність між ними полягає в дизайні.Ущільнення металевого корпусу використовують листовий метал для формування герметичного корпусу, а потім встановлюють ущільнювальну кромку для механічного затискання ущільнення.
Винайдені на початку 1970-х років манжети BD SEALS розроблені для роботи в суворих умовах від -53°C до 232°C, агресивних хімічних середовищах, сухих і абразивних середовищах.Динамічні ротаційні ущільнення з PTFE використовуються в таких сферах застосування:
Ущільнювачі DynaLip передували ротаційним ущільненням BD SEALS приблизно на десять років.Їх створення стало необхідним, коли компанія BD SEALS Solutions™ почала працювати над змішуванням і компаундуванням вибухових матеріалів для військових застосувань.Ущільнення в металевому корпусі вважаються абсолютно непридатними для цієї мети через можливість їх контакту з обертовим валом змішаної вибухової речовини.Ось чому інженери-конструктори BD SEALS Solutions™ розробили манжетне ущільнення, яке не містить металів, але зберігає свої основні переваги.
При використанні ущільнювачів DynaLip потреба в металевих частинах повністю відпадає, оскільки все ущільнення виготовлено з одного полімерного матеріалу.У більшості випадків еластомерущільнювальне кільцевикористовується між зовнішнім діаметром ущільнення та отвором відповідного корпусу.Ущільнювальні кільця забезпечують щільне статичне ущільнення та запобігають обертанню.Навпаки, манжети BD SEALS можуть бути виготовлені з більш ніж трьох різних матеріалів і укладені в металевий корпус.
Сьогодні оригінальне ущільнення DynaLip породило багато різних версій, які також ідеально підходять для встановлення на місці, оскільки вони не потребують спеціальних інструментів для встановлення, а також підходять для застосувань, які потребують видалення ущільнення для очищення.Завдяки простій конструкції ці ущільнювачі часто є більш економічними.
Як ущільнювачі BD SEAL PTFE, полімерні ущільнювачі DynaLip та інші ущільнювачі від bd seals Solutions™ змінюють наше повсякденне життя?
Манжети з PTFE забезпечують чудові ущільнювальні властивості та низьке тертя в сухому або абразивному середовищі.Вони часто використовуються в складних програмах, де потрібна швидкість.
Ринок повітряних компресорів є хорошим прикладом того, як ущільнення з ПТФЕ замінюють еластомерні та вугільні механічні ущільнення.BD SEALS Solutions™ почала співпрацювати з більшістю великих компаній, що займаються виробництвом повітряних компресорів, у середині 1980-х років, замінюючи гумові манжети, схильні до протікання, і карбонові лицьові ущільнення.
Оригінальна конструкція базувалася на традиційному манжетному ущільненні високого тиску, але з часом, у міру зростання попиту та потреби в вищій продуктивності, ущільнення було сконструйовано таким чином, щоб мати нульовий витік і збільшити термін служби.
Нова технологія була розроблена для більш ніж подвоєного терміну служби ущільнення, зберігаючи при цьому суворий контроль витоку в будь-який час.Як наслідок, манжети Omniseal Solutions™ PTFE вважаються галузевим стандартом, забезпечуючи понад 40 000 годин роботи без обслуговування.
ПТФЕ манжетні ущільнювачі забезпечують чудовий контроль витоків і здатні працювати від 1000 до 6000 обертів на хвилину з різноманітними мастильними матеріалами та протягом тривалого періоду часу (15 000 годин), що зменшує гарантійні вимоги.bd seals Solutions™ пропонує ущільнення валу для гвинтової компресійної промисловості діаметром від 0,500 до 6000 дюймів (13-150 мм).
Змішувачі є ще однією сферою промисловості, де широко поширене налаштування ущільнень.Клієнти BD SEALS Solutions™ у цій галузі потребують ущільнень, здатних витримувати відхилення валу та биття до 0,300 дюйма (7,62 мм), що є значною величиною динамічного биття валу.Щоб вирішити цю проблему та покращити швидкість роботи, BD SEALS Solutions™ пропонує запатентовану конструкцію плаваючого манжетного ущільнення.
Манжетні ущільнювачі bd seals прості в установці, відповідають суворим вимогам EPA щодо витоків і сумісні з маслом і охолоджуючою рідиною для використання в обмеженому просторі протягом усього терміну експлуатації насоса.
Крім того, манжетні ущільнювачі Solutions™ розроблені для динамічних умов ущільнення, екстремальних швидкостей, проблем із тиском і температурою та багатьох інших застосувань.
Їхні ущільнювачі також використовуються в обладнанні, яке потребує схвалених FDA матеріалів для використання в таких машинах, як:
Усі ці застосування вимагають дуже низького опору тертя ущільнення для зниження температури.На додаток до відповідності стандартам FDA, ущільнювачі не повинні мати порожнин, які можуть спричинити заклинювання матеріалу, що герметизується, і повинні бути сумісними з кислотами, лугами та очисними засобами.Вони також повинні витримувати мийку під високим тиском і проходити випробування IP69K.
Манжети bd seals Solutions™ використовуються в допоміжних силових установках (APU), газотурбінних двигунах, стартерах, генераторах змінного струму та генераторах, паливних насосах, турбінах тиску (RAT) і приводах заслінок, один із найбільших ринків.
APU було активовано на рейсі US Airways 1549 («Чудо на Гудзоні»), щоб забезпечити літак енергією для безпечної посадки.Гумові та пружинні ущільнювачі BD SEALS Solutions™ встановлено в основну систему цього літака, яка вважається критичною для польоту та повинна бути на 100% працездатною після розгортання.
Є багато причин, чому виробники аерокосмічної промисловості покладаються на ці манжети.Спеціально розроблені манжети BD SEALS забезпечують щільніше ущільнення та покращені характеристики, ніж аналогічні еластомерні ущільнювачі.Вони також вимагають менше місця, ніж механічні вугільні механічні ущільнення на валах турбін і зовнішніх коробках передач.
Вони можуть витримувати температуру від -65°F до 350°F (-53°C до 177°C) і тиск до 25 фунтів на квадратний дюйм (0-1,7 бар), з типовою поверхневою швидкістю від 2000 до 4000 футів за хвилину (10 до 20 м/с).Деякі рішення bd seals Solutions™ у цій місцевості можуть працювати на швидкості понад 20 000 футів на хвилину, що еквівалентно 102 метрам на секунду.
Іншим великим ринком є ущільнення авіаційних двигунів, де манжети використовуються у зовнішніх трансмісійних ущільненнях великими виробниками авіаційних двигунів.bd seals Манжетні ущільнення Solutions™ також використовуються в реактивних турбовентиляторних двигунах.Цей тип двигуна оснащений системою передач, яка відокремлює вентилятор двигуна від компресора низького тиску та турбіни, що дозволяє кожному модулю працювати на оптимальній швидкості.
Таким чином, вони можуть забезпечити підвищену ефективність.Типовий авіалайнер спалює приблизно півгалона палива на милю, і очікується, що ефективніші двигуни заощадять у середньому 1,7 мільйона доларів на експлуатаційних витратах на авіалайнер на рік.
Окрім підтримки комерційних галузей, ущільнювачі з ПТФЕ також використовуються у війську, особливо Міністерством оборони.Це включає використання на винищувачах, авіаносцях і вертольотах.
PTFE манжети широко використовуються на військових літаках;Наприклад, у вентиляторах вертикального підйому ущільнення двигуна редуктора вертольота та його пружинні ущільнення також використовуються для частин ущільнення головки ротора, закрилків і планок, а також ключового обладнання в гальмівній системі, яка використовується для захоплення літака.Приземлився на палубу.Важливо стежити, щоб обладнання, яке використовується для цих цілей, не виходило з ладу.
Манжетні ущільнювачі BD SEALS Solutions™ підходять для деяких із найскладніших застосувань, таких як колінчасті вали, розподільники, паливні насоси та ущільнення кулачків, які використовуються в гоночній індустрії, де двигуни часто працюють на межі своїх можливостей.
У двигунах більшості команд NASCAR і Indianapolis Motorsports використовуються манжети BD SEALS Solutions™.Майже кожен учасник кваліфікації та фінішувальник в Індіанаполісі у 2019 році використовував манжети принаймні на передньому та задньому колінчастих валах.bd seals Solutions™ також має запатентовану конструкцію, створену спеціально для NASCAR, щоб усунути типові проблеми, які спричиняють несправність розділеного ущільнення PTFE.
Коли сальник колінчастого вала дросельної заслінки двигуна згорів на високих швидкостях і високому тиску під час нещодавньої гонки на трасі Daytona Superspeedway, провідний виробник двигунів NASCAR звернувся до манжетних ущільнювачів bd seals Solutions™.Результатом стала перемога для всіх: Бред Кеселовскі та номер 2 Penske Ford виграли гонку, використовуючи ущільнювачі bd seals Solutions™.Щоб ще більше посилити цю успішну подію, чотири з п’яти найкращих учасників керували автомобілями, оснащеними двигунами провідних виробників, які також отримали переваги від цих манжет.
Ще одне застосування манжетних ущільнювачів BD SEALS Solutions™ у гонках — у верхніх паливних форсунках.Ці двигуни піддаються екстремальним умовам, коли кожен компонент згинається, тремтить і скручується, викликаючи контакт між частинами, який зазвичай не повинен відбуватися.Таким чином, середній термін служби верхньої паливної форсунки становить менше п’яти хвилин при використанні на гоночних швидкостях.
Час публікації: 10 жовтня 2023 р