În sistemele de transmisie și lubrifiere ale echipamentelor industriale, fiabilitatea tehnologiei de etanșare determină în mod direct performanța operațională și durata de viață a utilajelor. Garnitura de etanșare tip schelet, una dintre cele mai fundamentale și utilizate etanșări pentru arbori rotativi, și-a dovedit maturitatea și caracterul practic pe termen lung. Acest articol își propune să explice în mod obiectiv și sistematic definiția, structura tipică, principiul de funcționare, indicatorii cheie de performanță și principalele domenii de aplicare ale garniturilor de etanșare tip schelet.
1. Definiția și funcția garniturilor de etanșare tip schelet
O garnitură de etanșare cu schelet de ulei, denumită în mod standard „garnitură radială cu buză”, este o etanșare elastomerică utilizată pentru arbori rotativi. Funcțiile sale principale includ:
- Lubrifiere de menținere:Prevenirea eficientă a scurgerilor mediilor de lucru (de exemplu, ulei lubrifiant, vaselină) din interiorul echipamentelor mecanice de-a lungul jocului dintre arborele rotativ.
- Excluderea contaminării:Blochează eficient pătrunderea în echipament a contaminanților externi, cum ar fi praful, noroiul, apa și alte particule străine, protejând astfel componentele principale, cum ar fi rulmenții și angrenajele.
Această etanșare este numită astfel datorită scheletului metalic încorporat în interior, care îi sporește integritatea structurală. Este o componentă de bază indispensabilă în industrii precum industria auto, utilaje inginerești, sisteme hidraulice și electrocasnice.
2. Analiza structurii tipice a unui simering de ulei tip schelet
Un simering standard este un compozit format din trei părți cheie, fiecare cu un rol specific:
- Schelet metalic:
- Material și proces:De obicei, fabricată din tablă de oțel cu conținut scăzut de carbon, formată prin ștanțare la rece.
- Funcţie:Servește ca o ranforsare structurală, oferind suport pentru elastomer. Asigură menținerea formei garniturii atunci când este presată în alezajul carcasei și rezistă presiunilor de instalare pentru a preveni deformarea.
- Buză de etanșare elastomerică:
- Material:Buza principală de etanșare este fabricată din cauciuc sintetic de înaltă performanță, de obicei cauciuc nitril butadienic (NBR), cauciuc fluorocarbonizat (FKM) sau cauciuc acrilat (ACM), selectat în funcție de mediul de funcționare și de temperatură.
- Funcţie:Aceasta este componenta principală care efectuează acțiunea de etanșare. Marginea sa formează o potrivire cu interferența cu suprafața arborelui rotativ, creând o presiune inițială. „Partea de aer” a buzei prezintă adesea ocoastă de pompare(model elicoidal sau ondulat), care generează efecte hidrodinamice atunci când arborele se rotește, pompând orice fluid care scapă înapoi în camera de etanșare.
- Primăvara Jartieră:
- Material:De obicei fabricat din oțel inoxidabil.
- Funcţie:Oferă o forță radială continuă și uniformă asupra buzei de etanșare. Aceasta compensează automat uzura normală a materialului buzei, menținând o presiune de contact stabilă a etanșării pe toată durata sa de viață.
3. Mecanismul de funcționare al garniturilor de etanșare tip schelet
Eficacitatea etanșării unui simering cu schelet de ulei se bazează pe un echilibru dinamic:
- Etanșare statică:Când echipamentul este oprit, etanșarea se realizează prin ajustarea cu interferență a buzei și forța radială a arcului.
- Etanșare dinamică:Când arborele se rotește, mecanismul este mai complex:
- Formarea unei pelicule lubrifiante hidrodinamice:Micro-mișcarea de înaltă frecvență a axului atrage o peliculă extrem de subțire (de nivel micrometric) de lubrifiant între buză și ax. Această peliculă este crucială pentru o lubrifiere eficientă și pentru prevenirea supraîncălzirii și arderii buzei.
- Efect de pompare:Nervura de pompare de pe buză acționează ca o pompă unidirecțională în miniatură atunci când arborele se rotește, generând o presiune hidrodinamică îndreptată spre interiorul carcasei, forțând orice fluid care încearcă să se scurgă înapoi în cameră.
Astfel, condiția ideală de etanșare este un echilibru dinamic între„micro-lubrifiere”şi„zero scurgeri”nu un contact rigid absolut.
4. Domenii cheie de aplicare ale garniturilor de etanșare tip schelet
Garniturile de etanșare tip schelet sunt utilizate în aproape toate industriile care implică etanșarea arborilor rotativi:
- Transport:Garnituri de etanșare față și spate ale arborelui cotit, transmisii, punți motoare și butuci de roată la automobile.
- Utilaje grele:Sisteme hidraulice, motoreductoare de deplasare în utilaje de construcții (de exemplu, excavatoare, încărcătoare).
- Echipamente industriale:Etanșări la capătul arborelui pentru diverse pompe, ventilatoare, compresoare și cutii de viteze.
- Electrocasnice de larg consum:Garnituri pentru motoare de mașini de spălat, compresoare de aer condiționat.
5. Puncte cheie pentru selecție și instalare
Selecția și instalarea corectă sunt condiții prealabile pentru asigurarea performanței. Trebuie luați în considerare următorii factori:
- Compatibilitate media:Materialul de etanșare trebuie să reziste mediilor de lucru (de exemplu, ulei de motor, ulei de transmisie, fluid hidraulic, combustibil) fără a se umfla sau degrada.
- Interval de temperatură de funcționare:Selectați materialul de cauciuc în funcție de temperaturile de funcționare continuă și de vârf ale echipamentului (de exemplu, NBR pentru -40~120°C, FKM pentru -20~200°C).
- Viteză la suprafață:Viteza de rotație a arborelui afectează direct temperatura și uzura buzelor; confirmați intervalul de viteză aplicabil al etanșării.
- Precizia dimensională și finisajul suprafeței arborelui și carcasei:Duritatea suprafeței, rugozitatea arborelui și toleranța alezajului carcasei au un impact critic asupra eficacității etanșării și a duratei de viață.
- Proceduri standardizate de instalare:Utilizarea obligatorie a sculelor adecvate asigură presarea perpendiculară a etanșării pe axa arborelui. Controlul strict al teşirii arborelui, lubrifierii buzelor și al altor etape este esențial pentru a evita defectarea prematură cauzată de deteriorarea instalării.
Concluzie
Garnitura de etanșare tip schelet, ca soluție clasică și eficientă pentru etanșarea arborilor rotativi, se mândrește cu o tehnologie matură și o vastă experiență în aplicații. În ciuda apariției continue a unor noi materiale și structuri, garnitura de etanșare tip schelet rămâne soluția de etanșare preferată pentru majoritatea aplicațiilor convenționale datorită eficienței sale excelente din punct de vedere al costurilor și fiabilității. O înțelegere aprofundată a principiilor sale tehnice și respectarea procedurilor standardizate de selecție și aplicare sunt cruciale pentru asigurarea funcționării sigure, stabile și pe termen lung a echipamentelor industriale.
Data publicării: 07 noiembrie 2025