في الأنظمة الهيدروليكية والهوائية، تُعدّ عناصر الختم مكونات أساسية لضمان استقرار عمل النظام. يُعدّ ختم بان-سيل وحلقات الغلي عنصرين شائعين عاليي الأداء للختم. على الرغم من تشابه اسميهما، إلا أن تركيبهما ومبادئ عملهما وتطبيقاتهما تختلف اختلافًا كبيرًا. ستُقدّم هذه المقالة خصائص واختلافات ومجالات تطبيق كلٍّ من ختم بان-سيل وحلقات الغلي بالتفصيل.
1. ما هو Pan-seal؟
1.1 التعريف
ختم البان (أو ختم الزنبرك المعدني أو ختم المنفاخ) هو عنصر إحكام عالي الدقة، يتكون عادةً من زنبرك معدني (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ) ومادة إحكام (مثل بولي تترافلوروإيثيلين PTFE). يُمكّنه تصميمه من تحقيق إحكام ثابت في البيئات القاسية، مثل الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية والتآكل الكيميائي.
1.2 السمات الهيكلية
زنبرك معدني: يوفر المرونة وقوة الدعم للتعويض عن تآكل مادة الختم.
مادة الختم: عادة ما تكون PTFE (بولي تترافلوروإيثيلين)، والتي تتمتع بمقاومة كيميائية ومعامل احتكاك منخفض ومقاومة لدرجات الحرارة العالية.
1.3 مبدأ العمل
بفضل مرونة الزنبرك المعدني، تبقى مادة الختم قريبةً دائمًا من سطح الختم، بينما تملأ مادة PTFE فجوة الختم لمنع التسرب. وهي مناسبة للختم الساكن والديناميكي، خاصةً في بيئات الضغط ودرجات الحرارة العالية.
1.4 سيناريوهات التطبيق
النظام الهيدروليكي: الأختام الهيدروليكية للضغط العالي ودرجة الحرارة العالية.
الفضاء والطيران: متطلبات الختم تحت درجات الحرارة والضغوط الشديدة.
الصناعة الكيميائية: أختام عالية الأداء مقاومة للتآكل الكيميائي.
المعدات الثقيلة: الأختام الديناميكية للمعدات الثقيلة.
2. ما هو خاتم غليد؟
2.1 التعريف
حلقة غليد هي حلقة مانعة للتسرب مركبة، تتكون عادةً من بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) وإيلاستومرات (مثل حلقات O المطاطية). صُممت لتكون ذات احتكاك منخفض ومقاومة جيدة للتآكل في حالات الختم الديناميكي.
2.2 السمات الهيكلية
جسم PTFE: يوفر احتكاكًا منخفضًا ومقاومة للمواد الكيميائية.
الإيلاستومر (حلقة O): يوفر قوة ضغط مسبقة شعاعية لضمان أداء الختم.
2.3 مبدأ العمل
يضغط الإيلاستومر (حلقة O) على هيكل PTFE ليناسب سطح الختم، مما يحقق الختم. وهو مناسب للختم الديناميكي بضغط عالٍ وحركة عالية السرعة.
2.4 سيناريوهات التطبيق
النظام الهيدروليكي: يستخدم للختم الهيدروليكي عالي الضغط وعالي السرعة.
النظام الهوائي: يستخدم لإغلاق المعدات الهوائية.
الآلات الهندسية: تستخدم للختم الديناميكي والبيئات ذات الاحتكاك العالي.
ختم الأسطوانة: يستخدم على نطاق واسع في الأسطوانات.
3. الفرق بين Panseal و Gley Ring
خصائص خاتم بانسيل جلي
هيكل زنبرك معدني + مادة مانعة للتسرب من مادة PTFE جسم PTFE + مطاط صناعي (حلقة دائرية)
مبدأ العمل يوفر الزنبرك المعدني دعمًا مرنًا، ويملأ PTFE الفجوة، ويوفر الإيلاستومر قوة ضغط، ويتناسب PTFE مع سطح الختم
المواد الرئيسية PTFE + زنبرك معدني PTFE + إلاستومر (حلقة مطاطية O)
البيئة المطبقة ضغط عالي، درجة حرارة عالية، تآكل كيميائي ضغط عالي، ختم ديناميكي عالي السرعة
سيناريوهات التطبيق النظام الهيدروليكي، الفضاء، الآلات الثقيلة النظام الهيدروليكي، النظام الهوائي، الآلات الهندسية
التكلفة مرتفعة (بسبب الزنبرك المعدني والتصنيع الدقيق) متوسطة (المواد وعمليات التصنيع أبسط)
4. سوء الفهم
عند مناقشة Panseal و Gley Ring، غالبًا ما تحدث بعض سوء الفهم:
Panseal ليس حلقة O: Panseal هو عنصر مانع للتسرب مركب يتكون من زنبرك معدني و PTFE، وهو مختلف تمامًا عن ختم حلقة O البسيط.
حلقة Gly ليست حلقة C أو ختم ميكانيكي: حلقة Gly هي حلقة مانعة للتسرب مكونة من PTFE وإيلاستومر، والتي لا علاقة لها بحلقة C أو ختم ميكانيكي.
5. الملخص
يعد كل من Pan Seal وGly Ring عناصر مانعة للتسرب عالية الأداء، ولكن هياكلهما ومبادئ عملهما مختلفة، لذا يمكن تطبيقهما في سيناريوهات مختلفة:
ختم المقلاة: من خلال الجمع بين زنبرك المعدن و PTFE، يتم استخدامه بشكل أساسي في البيئات القاسية (مثل الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية والتآكل الكيميائي).
حلقة الغلي: من خلال الجمع بين PTFE والإيلاستومر، يتم استخدامها بشكل أساسي للختم الديناميكي (مثل الأنظمة الهيدروليكية والهوائية).
عند اختيار عناصر الختم، من الضروري إجراء اختيارات مناسبة بناءً على بيئة العمل المحددة والضغط ودرجة الحرارة وظروف الحركة.
وقت النشر: ١٨ يناير ٢٠٢٥