У прамысловай галіне ўшчыльняльныя элементы з'яўляюцца найважнейшымі кампанентамі для прадухілення ўцечкі вадкасцей (напрыклад, алею, вады, хімічных рэчываў або газу). Сярод разнастайнасці ўшчыльняльнікаў існуе катэгорыя высокапрадукцыйных ушчыльняльных кольцаў, у аснове якіх знаходзіцца «магутнае сэрца» — спружына. Яна забяспечвае працяглую і стабільную герметычнасць ушчыльняльніка нават у цяжкіх умовах эксплуатацыі. У гэтым артыкуле разглядаюцца асноўныя тыпы спружын, якія выкарыстоўваюцца ва ўшчыльняльных кольцах, і іх унікальныя функцыі.
I. Навошта патрэбна спружына? – Асноўная функцыя спружыны
У дынамічных ушчыльняльных прымяненнях (напрыклад, круцяцца валы, штокі поршняў, якія рухаюцца зваротна-паступальна) ушчыльняльная аблямоўка можа паступова губляць шчыльны кантакт з паверхняй, якая спалучаецца, з-за зносу, пашырэння/сціскання матэрыялу з-за змены тэмпературы і няправільнага сумяшчэння вала, што прыводзіць да ўцечкі. Асноўная функцыя ўбудаванай спружыны заключаецца ў тым, каб...забяспечваюць бесперапынную і стабільную радыяльную кампенсацыйную сілуда:
- Кампенсацыя зносуАўтаматычна кампенсуе зазор, які ўтвараецца пры працяглым зносе.
- Улічваць дапушчальныя адхіленніКампенсацыя памерных і геаметрычных дапушчэнняў вала або корпуса.
- Апрацоўка цеплавога пашырэння/сцісканняПадтрымлівайце дастатковы ціск ушчыльнення падчас значных ваганняў тэмпературы.
- Забяспечце пастаянную герметызацыюГарантаваць, што сіла ўшчыльнення не зменшыцца істотна на працягу тэрміну службы.
Ушчыльняльнікі з такімі спружынамі звычайна называюццаспружынныя ўшчыльненнінайбольш распаўсюджаным прыкладам з'яўляецца ўшчыльненне з спружынным уздзеяннем.
II. Асноўныя тыпы спружын, іх характарыстыкі і прымяненне
Тып спружыны непасрэдна вызначае прадукцыйнасць і прымяненне ўшчыльняльнага кольца. Ніжэй прыведзены некалькі асноўных тыпаў спружын:
1. V-спружына (V-спружына)
- СтруктураВыраблены з дакладна штампаванай стужкі нержавеючай сталі, якая ўтварае суцэльную V-вобразную структуру; папярочны разрэз нагадвае шэраг V-падобных літар.
- Функцыі і перавагі:
- Раўнамерная радыяльная сілаЗабяспечвае вельмі плаўную, раўнамерную радыяльную нагрузку, што прыводзіць да раўнамернага зносу абадкоў і стабільнага ўшчыльнення.
- Нізкае трэннеАдносна нізкае трэнне падчас руху з-за малой плошчы кантакту з унутранай сценкай ўшчыльнення.
- Супраціўленне перагінамБесперапынная стужкавая структура робіць яе ўстойлівай да скручвання або перагінання падчас усталёўкі, асабліва падыходзіць для вялікіх дыяметраў.
- Тыповыя прымяненняНайбольш універсальны і распаўсюджаны тып, прыдатны для большасці ратацыйных, зваротна-паступальных і статычных прымяненняў; першы выбар для многіх стандартных спружынных ушчыльненняў.
2. Вінтавая спружына (вінтавая спружына)
- СтруктураВыраблены з круглага або прастакутнага дроту, наматанага ў бесперапынную спіральную шпульку.
- Функцыі і перавагі:
- Высокая сіла спружыныЗабяспечвае большую сілу спружыны на адзінку плошчы, чым V-вобразныя спружыны, што прыводзіць да больш моцнага ціску ўшчыльнення.
- Выдатная ўстойлівасць да сціскуАсабліва спружыны з прастакутнага дроту (скошаная спружына) выдатна супрацьстаяць восеваму сціску і бакавым нагрузкам і менш схільныя да дэфармацыі пад высокім ціскам.
- Устойлівасць да нізкіх тэмпературМеншая хуткасць зніжэння сілы спружыны пры вельмі нізкіх тэмпературах у параўнанні з V-вобразнымі спружынамі.
- Тыповыя прымянення:
- Умовы высокага ціскуЧаста выкарыстоўваецца для статычнага і дынамічнага ўшчыльнення пад надзвычай высокім ціскам.
- Умовы нізкіх тэмпературТакія як крыягенныя асяроддзі, такія як СПГ, вадкі азот, вадкі кісларод.
- Прыкладанні для вялікіх распродажаўЛепш кампенсуе большыя радыяльныя зазоры і эксцэнтрыцытэт.
3. U-спрынг (U-спрынг)
- СтруктураПадобная па структуры да V-вобразнай спружыны, але папярочны перасек мае U-вобразную форму.
- Функцыі і перавагі:
- Сярэдняя сіла спружыныЯго характарыстыкі сілы спружын знаходзяцца паміж характарыстыкамі V-вобразных і спіральных спружын.
- РэнтабельнаЗвычайна ніжэйшыя выдаткі на вытворчасць.
- Тыповыя прымяненняСустракаецца ў некаторых эканамічна адчувальных прымяненнях пры нізкім і сярэднім ціску, дзе ўмовы не з'яўляюцца экстрэмальнымі; радзей, чым V-вобразныя і спіральныя спружыны.
4. Хвалевая крыніца (Хвалевая крыніца)
- СтруктураПлоскае металічнае кольца з некалькімі бесперапыннымі вяршынямі і западзінамі.
- Функцыі і перавагі:
- Кампактная прастораПатрабуецца мінімальная восевая прастора для ўстаноўкі, ідэальна падыходзіць для тонкасценных, кампактных канструкцый.
- Кантраляваная сілаЗдольны забяспечваць дакладна разлічанае сіла папярэдняга нацяжэння.
- Тыповыя прымянення: У асноўным выкарыстоўваецца длястатычнае ўшчыльненне, які выконвае ролю элемента кампенсацыі папярэдняга нацяжэння для ўшчыльняльных кольцаў або іншых эластамерных пракладак, а не для кампенсацыі кромкі ў дынамічных ушчыльняльніках.
III. Як выбраць правільны тып спружыны?
Выбар тыпу спружыны патрабуе ўсебаковага ўліку наступных фактараў:
- Рабочы ціскДля высокага ціску пераважней выкарыстоўваць спіральную спружыну; V-вобразную спружыну — добры выбар для нізкага/сярэдняга ціску.
- Тып рухуV-вобразныя спружыны, якія забяспечваюць раўнамерную сілу, маюць прыярытэт для вярчальнага ўшчыльнення; абедзве могуць выкарыстоўвацца для зваротна-паступальнага руху.
- Дыяпазон тэмпературСпіральныя спружыны (асабліва з прастакутнага дроту) больш надзейныя пры вельмі нізкіх тэмпературах.
- Сумяшчальнасць з носьбітамі інфармацыіМатэрыял спружыны (звычайна нержавеючая сталь 304 або 316) павінен быць сумяшчальны з асяроддзем; у высокаагрэсіўных асяроддзях могуць спатрэбіцца спецыяльныя матэрыялы, такія як хастэлой.
- Прасторавыя абмежаванніХвалевыя спружыны можна выкарыстоўваць для статычнага ўшчыльнення, калі восевая прастора абмежаваная.
- Бюджэт выдаткаўV-вобразныя спружыны прапануюць высокую эканамічную прадукцыйнасць; спіральныя спружыны маюць выдатную прадукцыйнасць, але пры адносна больш высокім кошце.
Выснова
Нягледзячы на невялікія памеры, спружына — гэта душа ўшчыльняльніка, які працуе пад уздзеяннем спружын. Ад V-вобразнай спружыны, якая забяспечвае раўнамерны ціск, да спіральнай спружыны, якая гарантуе звышвысокую ўстойлівасць да ціску, кожны тып прызначаны для вырашэння канкрэтных інжынерных задач. Разуменне іх унікальных функцый і прыдатных сцэнарыяў з'яўляецца ключавым крокам у выбары найбольш прыдатнага і надзейнага ўшчыльняльнага рашэння для абсталявання, тым самым эфектыўна павышаючы надзейнасць, эфектыўнасць, тэрмін службы і ліквідуючы рызыку ўцечкі.
Час публікацыі: 22 верасня 2025 г.