Uvod u mehaničke brtve
Mehaničke brtve jedna su od osnovnih komponenti strojeva s preciznom i složenom strukturom, a ključne su komponente raznih pumpi, kotlova za reakcijsku sintezu, turbo kompresora, potopnih motora i druge opreme. Njegovo brtvljenje i životni vijek ovise o mnogim čimbenicima, kao što su odabir tipa, preciznost stroja, pravilna ugradnja i uporaba itd.
Osnovna znanja o mehaničkim brtvama
1. Osnovni koncept mehaničke brtve:
Mehanička brtva odnosi se na uređaj koji sprječava istjecanje tekućine pomoću najmanje jednog para čeonih površina okomitih na os rotacije, pod djelovanjem tlaka tekućine i elastične sile (ili magnetske sile) kompenzacijskog mehanizma, te suradnje pomoćnih brtve za održavanje i klizanje jedna u odnosu na drugu. Pomoćna brtva kompenzacijskog prstena je metalni mijeh koji se naziva mehanička brtva mijeha.
2. Sastav mehaničke brtve:
Uglavnom postoje sljedeće četiri vrste komponenti. a. Glavne brtve: pokretni prsten i statični prsten. b. Pomoćna brtva: brtveni prsten. c. Kompresijski dijelovi: opruga, potisni prsten. d. Dijelovi prijenosa: sjedalo opruge i ključ ili vijak za pričvršćivanje
treba obratiti pažnju na problem
1. Stvari koje zahtijevaju pozornost tijekom instalacije
a. Obratite veliku pozornost kako biste izbjegli odstupanja tijekom instalacije
(1) Žlijezdu treba zategnuti nakon što je spojnica poravnata. Vijci bi trebali biti ravnomjerno poduprti kako bi se spriječilo skretanje čeone strane uvodnice. Provjerite svaku točku mjeračem i pogreška ne bi trebala prelaziti 0,05 mm.
(2) Provjerite prikladni razmak (tj. koncentričnost) između uvodnice i vanjskog promjera osovine ili čahure i provjerite je li jednak. Upotrijebite mjerač pipa da provjerite nije li tolerancija svake točke veća od 0,01 mm.
b. Stupanj kompresije opruge treba izvršiti prema propisima. Nije dopušteno biti prevelik ili premalen, a pogreška mora biti 2.00 mm. Ako je prevelik, specifični pritisak čeone strane će se povećati, a čeona će se strana brže trošiti. Premalen će rezultirati nedovoljnim specifičnim pritiskom i ne može igrati ulogu brtvljenja.
c. Nakon što je pokretni prsten instaliran, provjerite može li se fleksibilno pomicati na osovini i trebao bi se automatski vratiti nakon pritiska pokretnog prstena na oprugu.
2. Mjere opreza pri rastavljanju
a. Budite oprezni pri rastavljanju mehaničke brtve. Strogo je zabranjeno koristiti ručne čekiće i ravne lopate, kako se ne bi oštetili dijelovi za brtvljenje. Par kuka od čelične žice može se upotrijebiti za produžavanje u otvor sjedišta pogona u smjeru samofinanciranja kako bi se izvukao uređaj za brtvljenje. Ako se vaga ne može rastaviti, treba je očistiti prije rastavljanja.
b. Ako se mehaničke brtve koriste na oba kraja crpke, trebale bi paziti jedna na drugu tijekom sastavljanja i rastavljanja kako bi se spriječilo da jedna izgubi drugu.
c. Za mehaničku brtvu koja je bila u funkciji, ako je brtva labava i brtva se pomiče, dinamički i statički dijelovi prstena moraju se zamijeniti i ne treba se ponovno zatezati da bi se nastavila koristiti. Budući da će se nakon takvog pomicanja izvorni vozni put tarnog para promijeniti, a brtvljenje kontaktne površine lako će se oštetiti.
Pravilan rad i održavanje mehaničkih brtvi
1. Pripremni rad i pitanja koja zahtijevaju pozornost prije početka
a. Sveobuhvatno pregledati mehaničku brtvu, te je li ugradnja pomoćnih uređaja i cjevovoda završena i zadovoljava li tehničke uvjete.
b. Izvedite ispitivanje statičkim tlakom prije pokretanja mehaničke brtve kako biste provjerili ima li curenja mehaničke brtve. Ako ima puno curenja, pronađite uzrok i pokušajte ga ukloniti. Ako je i dalje neispravan, treba ga rastaviti radi pregleda i ponovno instalirati. Općenito, tlak ispitivanja statičkim tlakom je 2~3 kg/cm2.
c. Pritisnite upravljač pumpe da provjerite je li žustar i ravnomjeran. Ako je pokretanje otežano ili se ne pomiče, trebali biste provjeriti je li veličina sklopa pogrešna i je li instalacija razumna.
2. Instalacija i gašenje
a. Prije početka, držite zapečaćenu šupljinu ispunjenu tekućinom. Prilikom transporta skrutnutog medija, treba koristiti paru za zagrijavanje zapečaćene šupljine kako bi se medij otopio. Automobil se mora pokrenuti prije pokretanja kako bi se spriječilo pucanje mekog prstena zbog naglog pokretanja.
b. Za mehaničke brtve koje koriste vanjski sustav brtvljenja ulja crpke, prvo treba aktivirati sustav brtvljenja ulja. Zaustavite sustav za brtvljenje ulja posljednji nakon parkiranja.
c. Nakon što pumpa za vruće ulje prestane raditi, rashladna voda u šupljini uljne brtve i brtvi na čeonoj površini ne može se odmah zaustaviti. Voda za hlađenje treba se zaustaviti tek kada temperatura ulja na čeonoj brtvi padne ispod 80 stupnjeva, kako se ne bi oštetili dijelovi za brtvljenje.
3. Operacija
a. Ako nakon pokretanja crpke dođe do malog curenja, potrebno ga je promatrati neko vrijeme. Ako se curenje ne smanji nakon 4 sata neprekidnog rada, pumpu treba zaustaviti radi pregleda.
b. Radni tlak crpke treba biti stabilan, a fluktuacije tlaka ne smiju prelaziti 1 kg/cm2.
c. Kada pumpa radi, izbjegavajte ispumpavanje kako biste izbjegli suho trenje na brtvenoj površini i oštećenje brtve.
d. Stanje brtvljenja treba često provjeravati. Tijekom rada, kada curenje premašuje standard, teško ulje nije veće od 5 kapi / min, a lako ulje nije više od 10 / min. Ako nema poboljšanja unutar 2-3 dana, zaustavite pumpu i provjerite uređaj za brtvljenje.
"Sealing" ima dugu povijest razvoja u našoj zemlji. Stari su koristili pamuk, konoplju i druga vlakna za izradu brtvila za strojeve za dizanje vode, dok strane zemlje nisu koristile pakiranje sve do 1782. Važnost brtvljenja ovdje se ne spominje. Postoji disciplina pod nazivom "Sealing Science" koja proučava zakone brtvljenja, tehnologiju dizajna uređaja za brtvljenje i primijenjena znanstvena načela. Istraživačke ustanove također imaju stručne tečajeve posvećene proučavanju znanosti o pečaćenju. U našoj zemlji do sada, koliko ja znam, postoje predmeti Mehanika fluida i hidraulički prijenos i drugi, ali ne postoji "seal system" koji je specijaliziran za brtvljenje, tako da naša razina istraživanja još uvijek daleko zaostaje u odnosu na inozemstvo.
Postoje mnoga stručna područja za projektiranje brtvi, osim materijala i mehanike, tu su i mehanika (uključujući mehaniku fluida, teoriju graničnog sloja itd.), tribologija, automatsko upravljanje itd. Stoga je za brtvljenje poteškoća istraživanja relativno velik. Razina domaće industrije brtvljenja, osobno mislim da u usporedbi sa stranim zemljama, razlika ne bi trebala biti manja od 50 godina.
O principu brtvljenja
Ako želite naučiti brtvljenje, prvo morate razumjeti curenje. Nakon što shvatite princip curenja, imat ćete odgovarajući mehanizam za brtvljenje. Postoje tri vrste curenja——
Jedan je curenje, odnosno curenje između razmaka brtvenih površina
Drugi je curenje, odnosno curenje zatvorene tekućine kroz kapilaru brtvenog materijala
Treća je difuzija, koja se odnosi na prijenos materijala koji se događa kada medij za brtvljenje prolazi kroz raspor ili kapilaru materijala pod djelovanjem razlike koncentracija.
O načinu brtvljenja
Postoji otprilike nekoliko metoda brtvljenja——
1. Smanjite broj zapečaćenih dijelova
2. Blokada i izolacija
3. Ekstrahirajte ili ubrizgajte
4. Povećajte otpornost na curenje
5. Dodajte aktivne elemente u kanal
6. Kombinacija više metoda brtvljenja
Uobičajeni obrasci za brtvljenje
Brtvene brtve, brtvene brtve, mehaničke brtve, beskontaktne brtve i čepovi pod tlakom ubrizgavanja uobičajeni su oblici brtvljenja. Među njima, brtvljenje pakiranja treba se smatrati najčešćim, a također uključuje meko brtvljenje pakiranja, tvrdo brtvljenje pakiranja i oblikovano brtvljenje pakiranja. Formirane brtve za pakiranje uključuju naše uobičajene O-prstenove, Y-prstenove, uljne brtve i još mnogo toga. Beskontaktne brtve uključuju brtve s prazninama, labirintske brtve, plutajuće brtve, dinamičke brtve, brtve s magnetskom tekućinom i hermetičke brtve.
Svojstva uobičajenih brtvi---i novi materijali i tehnologije
1) Uobičajena izvedba brtve
Prilikom korištenja ventila, originalna brtva se često mijenja prema specifičnoj situaciji. Uobičajene brtve su: gumena ravna brtva, gumeni O-prsten, plastična ravna brtva, brtva PTFE vrećice, brtva od azbestne gume, metalna ravna brtva, metalna brtva posebnog oblika, metalna brtva prepucija, valovita brtva, brtva za ranu itd.
(1) Gumena ravna podloška: lako se deformira, lako se sabija, ali je slaba otpornost na pritisak i temperaturu, koristi se samo na mjestima s niskim tlakom i niskom temperaturom. Prirodna guma ima određenu otpornost na kiseline i lužine, a radna temperatura ne smije prelaziti 60 stupnjeva; neoprenska guma također može izdržati određene kiseline i lužine, a radna temperatura je 80 stupnjeva; nitrilna guma je otporna na ulje i može se koristiti do 80 stupnjeva; Temperaturne performanse su također jače od obične gume, a može se koristiti u mediju od 150 stupnjeva.
(2) Gumena podloška u obliku slova O: oblik presjeka je savršen krug i ima određeni učinak samozatezanja. Učinak brtvljenja je bolji nego kod ravne podloške, a sila pritiska je manja.
(3) Plastična ravna brtva: Najveća značajka plastike je dobra otpornost na koroziju, a većina plastike ima lošu temperaturnu otpornost. PTFE je kruna plastike. Ne samo da ima izvrsnu otpornost na koroziju, već ima i relativno širok temperaturni raspon. Može se koristiti dugo unutar -180 stupnjeva - plus 200 stupnjeva.
(4) Brtva omotana PTFE-om: Kako bi se u potpunosti iskoristile prednosti PTFE-a i nadoknadila njegova slaba elastičnost, napravljena je brtva omotana PTFE gumom ili azbestnom gumom. Na taj način ne samo da ima istu otpornost na koroziju kao PTFE ravna podloška, već ima i dobru elastičnost, što pojačava učinak brtvljenja i smanjuje silu pritiska. Njegov oblik poprečnog presjeka prikazan je na slici 4-20.
(5) Brtva od azbestne gume: izrezana od azbestne gumene ploče. Njegove komponente su 60-80 posto azbesta i 10-20 posto gume, kao i punila i sredstva za vulkanizaciju. Ima dobru otpornost na toplinu, otpornost na hladnoću i kemijsku stabilnost, ima ga u izobilju i ima jeftinu cijenu. Kada se koristi, sila pritiskanja ne mora biti jako velika. Budući da može prianjati na metal, najbolje je površinu premazati slojem grafitnog praha kako bi se izbjeglo naporno uklanjanje.
Postoje četiri boje azbestne gume: siva, koristi se za niski tlak (marka XB-200, otpornost na pritisak manja ili jednaka 16 kg/cm2, otpornost na temperaturu 200 stupnjeva); crvena, koristi se za srednji tlak (marka XB-350, otpornost na pritisak do 40 kg/cm2, otpornost na temperaturu 350 stupnjeva); ljubičasta, koristi se za visoki tlak (razred XB-450, otpornost na pritisak 100 kg/cm2 otpornost na temperaturu 450 stupnjeva); zelena, koristi se za ulje, otpornost na pritisak je također vrlo dobra.
(6) Metalni ravni grijaći prsten: olovo, temperaturna otpornost 100 stupnjeva; aluminij 430 stupnjeva; bakar 315 stupnjeva; niskougljični čelik 550 stupnjeva; srebro 650 stupnjeva; nikal 810 stupnjeva; Monel (nikal-bakar) legura 810 stupnjeva, nehrđajući čelik 870 stupnjeva. Među njima, olovo ima slabu otpornost na pritisak, aluminij može izdržati 64 kg/cm2, a drugi materijali mogu izdržati visoki pritisak.
(7) Metalne anizotropne podloške:
Brtva leće: Ima učinak samozatezanja i koristi se za visokotlačne ventile.
Ovalni perači: također spadaju u visokotlačne samostezne perače.
Dvostruka konusna brtva: koristi se za visokotlačno unutarnje samozatezno brtvljenje.
Osim toga, postoje kvadrat, romb, trokut, oblik zuba, oblik lastinog repa, oblik B, oblik C itd., koji se općenito koriste samo u ventilima visokog i srednjeg tlaka.
(8) Brtva obložena metalom: Metal ima dobru otpornost na temperaturu i pritisak i dobru elastičnost. Materijali kožice uključuju aluminij, bakar, niskougljični čelik, nehrđajući čelik, leguru Monel itd. Materijali za punjenje unutar uključuju azbest, politetrafluoretilen, staklena vlakna itd.
(9) Valovita podloška: ima karakteristike male sile pritiska i dobrog učinka brtvljenja. Često se koristi u obliku kombinacije metala i nemetala.
(10) Brtva za ranu: To je tanka metalna traka i nemetalna traka koje su međusobno čvrsto spojene i namotane u višeslojni krug. Presjek je valovit i ima dobru elastičnost i brtvljenje. Metalni remen može biti izrađen od čelika 08, 0Cr13, 1Cr13, 2Cr13, 1Cr18Ni9Ti, bakra, aluminija, titana, Monel legure, itd. Materijali od nemetalnih traka uključuju azbest, politetrafluoretilen itd.
Gore, kada se opisuje izvedba brtvenih brtvi, navedene su neke brojke. Mora se napomenuti da su ovi brojevi usko povezani s oblikom prirubnice, srednjim uvjetima i tehnikama ugradnje i popravka. Ponekad se mogu premašiti, a ponekad se ne mogu dostići. Štoviše, svojstva otpornosti na tlak i temperaturu također se međusobno transformiraju. Na primjer, što je viša temperatura, to je veći otpor. Sposobnost pritiska često je smanjena, a ti suptilni problemi mogu se shvatiti samo u praksi.
2) Novi materijali i tehnologije
Gore navedene brtve za brtvljenje nisu sveobuhvatne, a tehnologija brtvljenja se brzo razvija. Sljedeći primjeri uvode nekoliko novih materijala i novih tehnologija.
(1) Tekuće brtvljenje: s brzim razvojem industrije organske sinteze polimera pojavila su se tekuća brtvila za statičko brtvljenje; ova se nova tehnologija obično naziva tekućim brtvljenjem. Načelo tekućeg brtvljenja je korištenje adhezije, fluidnosti i učinka monomolekularnog filma tekućeg brtvila (što je tanji film, to je veća prirodna tendencija oporavka), i učiniti da radi kao brtva pod odgovarajućim pritiskom. Stoga se brtvilo koje se koristi naziva i tekuća brtva.
(2) Brtva od PTFE sirovog materijala: PTFE je također visokomolekularni organski spoj. Prije nego što se sinteruje u proizvod, naziva se sirovina. Meke je teksture i ima učinak monomolekularnog filma. Traka izrađena od sirovina naziva se traka sirovina, koja se može smotati u disk za dugotrajno skladištenje. Može se slobodno oblikovati tijekom upotrebe, a svaki spoj, sve dok postoji pritisak, formirat će membranu u obliku prstena koja ravnomjerno djeluje kao brtva. Kao brtva između tijela ventila i poklopca ventila u ventilu, može se otvoriti otvor i ugurati u traku sirovina bez vađenja diska ili vrata. Sila pritiska je mala, ne lijepi se za ruke, ne lijepi se za površinu prirubnice i vrlo je prikladna za zamjenu. Najprikladniji za prirubnice s perom i utorom. PTFE sirovine također se mogu izraditi u cijevi i šipke za brtvljenje.
(3) Metalni šuplji O-prsten: dobra elastičnost, mala sila pritiska i učinak samozatezanja. Mogu se koristiti različiti metalni materijali, tako da se može prilagoditi niskim temperaturama, visokim temperaturama i jakom korozivnom mediju.
(4) Brtveni prsten od grafitne ploče: u glavama ljudi grafit je krta tvar kojoj nedostaje elastičnost i žilavost, ali grafit koji je posebno tretiran meke je teksture i ima dobru elastičnost. Na ovaj način se otpornost na toplinu i kemijska stabilnost grafita mogu prikazati u materijalu brtve; štoviše, brtva ima malu silu kompresije i odličan učinak brtvljenja. Ovaj grafit se također može napraviti u remen, koji se može kombinirati s metalnim remenom kako bi se formirala brtva za namotavanje s izvrsnim performansama. Pojava grafitnih pločastih brtvenih prstenova i grafitnih----metalnih brtvi je veliki napredak u brtvljenju otpornom na koroziju pri visokim temperaturama. Ova vrsta brtve proizvedena je i korištena u velikim količinama u inozemstvu.
