Els segells són components clau en els equips mecànics per evitar fuites, i el seu rendiment afecta directament l'eficiència operativa i la vida útil de l'equip. En condicions d'ús d'alta velocitat, els segells estan subjectes a diversos efectes adversos, per la qual cosa cal prendre les mesures adequades per garantir el seu funcionament normal. Aquest article tractarà detalladament els problemes que poden afrontar els segells en condicions d'ús d'alta velocitat i proporcionarà les estratègies de solució corresponents.
1. Efectes en condicions d'ús d'alta velocitat
1.1 Augment de la fricció i el desgast
En condicions de funcionament a alta velocitat, la velocitat relativa entre el segell i la superfície de contacte augmenta significativament, cosa que provoca un augment significatiu de la fricció i la taxa de desgast. El funcionament a alta velocitat a llarg termini desgastarà gradualment la superfície del segell, reduint el seu efecte de segellat i fins i tot pot provocar una fallada del segell.
1.2 Augment de la temperatura
El funcionament a alta velocitat generarà calor per fricció, cosa que augmentarà la temperatura del segellat i de la superfície de contacte. Les altes temperatures acceleraran l'envelliment dels materials, reduiran la seva elasticitat i propietats mecàniques, cosa que afectarà l'efecte de segellat. Especialment per a alguns materials sensibles a la temperatura, com el cautxú i certs plàstics, les altes temperatures poden fer que el material s'endureixi o s'estovi, cosa que agreujarà encara més els problemes de desgast i fuites.
1.3 Efecte de la força centrífuga
A altes velocitats, la força centrífuga pot tenir un impacte significatiu en els segells. La força centrífuga farà que el segell s'expandeixi cap a l'exterior, canviant la seva forma i mida, cosa que pot provocar un mal contacte entre el segell i la superfície d'acoblament, augmentant el risc de fuites.
1.4 Vibracions i xocs
Quan es treballa a alta velocitat, la vibració i l'impacte de l'equip seran més evidents. Aquestes vibracions i impactes poden augmentar la tensió sobre el segell, fent que es deformi o es faci malbé. Especialment per als segells dinàmics, com ara els segells rotatius i els segells alternatius, els efectes de la vibració i l'impacte són més significatius.
2. Contramesures
2.1 Seleccioneu el material de segellat adequat
Triar materials resistents a les altes temperatures i al desgast és clau per millorar el rendiment dels segells en condicions d'ús a alta velocitat. Els materials d'alt rendiment habituals inclouen:
Politetrafluoroetilè (PTFE): Té una bona resistència a altes temperatures i a la corrosió química, i és adequat per a entorns d'alta velocitat i alta temperatura.
Carbur de tungstè: té una duresa i resistència al desgast extremadament altes, i és adequat per a rotacions d'alta velocitat i condicions de desgast severes.
Poliuretà (PU): té excel·lents propietats mecàniques i resistència al desgast, adequat per a condicions de treball d'alta càrrega i alta velocitat.
Goma d'alt rendiment (com ara goma de fluor, goma de silicona): té una bona resistència a altes temperatures i resistència a la corrosió química, i és adequada per a entorns d'aplicació d'alta velocitat específics.
2.2 Millorar el tractament superficial
La tecnologia de tractament de superfícies pot millorar significativament la resistència al desgast i a les altes temperatures dels segells. Els mètodes habituals de tractament de superfícies inclouen:
Tractament de recobriment: Formar una capa de recobriment resistent al desgast a la superfície del segell mitjançant polvorització, galvanització i altres mètodes, com ara carbur de tungstè, ceràmica, etc.
Modificació de la superfície: canvi de la microestructura de la superfície del segellat mitjançant tractament químic o físic per millorar la duresa superficial i la resistència al desgast.
Tractament làser: utilitza la tecnologia làser per fondre i solidificar la superfície del segell per formar una capa superficial d'alta duresa per millorar la resistència al desgast.
2.3 Disseny optimitzat
Un disseny raonable pot millorar significativament l'eficàcia dels segells i reduir el desgast i les fuites. Cal tenir en compte els següents punts a l'hora de dissenyar:
Disseny de dimensions: assegureu-vos que la mida del segell coincideixi amb la superfície d'acoblament per evitar el desgast causat per estar massa ajustat o massa fluix.
Disseny de formes: seleccioneu formes de secció transversal adequades segons les diferents condicions de treball, com ara en forma d'O, en forma d'U, en forma de V, etc., per adaptar-se a les diferents necessitats de segellat.
Disseny elàstic: assegureu-vos que el segellat tingui l'elasticitat adequada per adaptar-se a petites deformacions de la superfície de segellat i reduir la fricció i el desgast.
2.4 Millorar l'entorn d'ús
L'entorn d'ús té una gran influència en el rendiment dels segells. Cal millorar les condicions d'ús tant com sigui possible:
Control de la temperatura: Preneu mesures de refrigeració efectives, com ara refrigeració per aigua, refrigeració per aire, etc., per controlar la temperatura de treball del segell per evitar els efectes adversos de les altes temperatures en el seu rendiment.
Lubricació: Afegiu lubricant regularment per reduir la fricció i el desgast. Trieu lubricants adequats per a condicions de treball d'alta velocitat, com ara greix d'alta temperatura, oli sintètic, etc.
Neteja: Mantingueu netes les juntes i les superfícies d'acoblament per evitar que hi entrin impureses i causin desgast.
2.5 Manteniment i substitució regulars
La inspecció i el manteniment regulars dels segells, la detecció i substitució oportunes dels segells molt desgastats poden allargar la vida útil de l'equip. Les mesures de manteniment específiques inclouen:
Inspeccions periòdiques: Comproveu el desgast de les juntes i avalueu-ne el rendiment.
Substitució regular: Substituïu les juntes regularment segons l'ús i les recomanacions del fabricant.
Registre de manteniment: Establiu registres de manteniment per fer un seguiment fàcil de l'ús i la vida útil dels segells.
en conclusió
En condicions d'ús d'alta velocitat, els segells s'enfrontaran a molts reptes, com ara l'augment de la fricció i el desgast, l'augment de la temperatura, la força centrífuga, la vibració i l'impacte. Seleccionant els materials adequats, millorant el tractament superficial, optimitzant el disseny, millorant l'entorn d'ús i el manteniment regular, es pot millorar eficaçment el rendiment del segell i es pot garantir el funcionament segur i estable de l'equip.
Data de publicació: 14 de desembre de 2024