باعتبارها المكون الأساسي لأنظمة سد الأسطوانات، تتولى أختام المكبس المهمة الحرجة المتمثلة فيعزل الضغط. أداؤهم يحدد بشكل مباشركفاءة الإنتاج، واستقرار السرعة، واستهلاك الطاقة، وعمر الخدمةالأسطوانات. تُحلل هذه المقالة وظائف النظام، وتركيبة الختم، وتأثيرات الأعطال.
أولا: الوظائف الأساسية
- تحديد فرق الضغط:
يُتيح تقسيم الأسطوانة إلى حجرتين معزولتين فصلًا فعالًا للضغط. يؤثر فرق الضغط الثابت على المساحة الفعالة للمكبس لتوليد قوة دفع. يُسبب عطل الختم تسرب الهواء، وضعف القوة، وتذبذب السرعة (الزحف)، وما إلى ذلك.
- تحمل الضغط والتآكل:
يحافظ على سلامة الختم تحتضغوط تتراوح من عدة إلى مئات البار أثناء تحمل الاحتكاك الشديد الناتج عن الحركة الترددية.
- موقع:
يتم تركيبها في الأخاديد المحيطية على المحيط الخارجي للمكبس.
II. أنواع ووظائف أختام المفاتيح
- ختم المساحات (الكاشطة):
- موقع: الموضع الخارجي (الجانب الأيمن)
- ميزة:شفة كشط حادة تلامس سطح القضيب
- وظيفة:يكشط الملوثات (الغبار والحطام والرطوبة) من القضيب أثناء السحب، ويعمل كـالحاجز الأساسي ضد تلف المكونات الداخلية.
- مادة: البولي يوريثين (PU) أو المطاط الصلب (الأزرق الداكن في الشكل)
- تأثير الفشل: التآكل الداخلي المتسارع، فشل ختم القضيب المبكر
- ختم القضيب (الختم الأساسي):
- موقع: بين ختم المساحات وحلقة التوجيه/غطاء النهاية (الجانب الداخلي)
- ميزة: مقطع جانبي على شكل حرف U/Y مع شفة يتم تنشيطها بالضغط (أسود في الشكل)
- وظيفة:
- أساسي: يمنع تسرب وسائط الضغط (الهواء/السائل الهيدروليكي) على طول القضيب
- الضغط المنخفض: الختم عبر التحميل المسبق المرن
- الضغط العالي:تكثيف الضغط قوى الشفة ضد القضيب
- ثانوي: يحد من دخول الملوثات (دور ثانوي)
- مادة: أختام PU أو NBR أو FKM أو الأختام المركبة (على سبيل المثال، Stepseal)
- تأثير الفشل: فقدان الضغط، انخفاض الكفاءة، التلوث البيئي
ثالثًا: الخاتمة
تعتمد أختام المكبس الحديثة على مزيج من الإيلاستومر + حلقات مقاومة للتآكل(على سبيل المثال، Glyd Ring، Stepseal).التحميل المسبق عند ضغط منخفض + الختم المنشط بالضغط عند ضغط مرتفعيعزل ضغط الغرفة بكفاءة لتحويل التفاضلات إلى دفع خطي. يعتمد الأداء على علم المواد، والهندسة الدقيقة، والصيانة المناسبة. يُعدّ الاختيار الأمثل أمرًا بالغ الأهمية لموثوقية الأسطوانات وكفاءتها التشغيلية.
وقت النشر: ١٥ أغسطس ٢٠٢٥