Область застосування торцевого ущільнення

Для чого застосовуються ущільнення

Ущільнення призначені для поділу просторів з різними тисками, робочими середовищами або температурами. Вони запобігають, наприклад, проникненню сторонніх частинок у робочу среду або витік мастила з корпусу.
Численні типи ущільнень, що застосовуються в промисловості, призначені для вирішення різних проблем. В залежності від умов експлуатації та вимог у нерухомих з'єднаннях застосовують плоскі ущільнення, кільця круглого перерізу або зварні з'єднання, в пристрої з поворотно-поступальним рухом; м'які набивання, манжетні ущільнення, поршневі кільця, маталеві сальники або мембрани, а у кручених валів — лабіринтні та хвильові ущільнення, сальники, манжети, С-подібні кільця, аксіальні або радіальні торцеві ущільнення, виготовлені з різних матеріалів.

Основні групи торцевих ущільнень

Торцеве ущільнення по конструкції можна розділити на дві основні групи: аксіальні і радіальні. Аксіальне торцеве ущільнення, що забезпечує кращу герметичність і має підвищену надійність, довговічність, все більше застосовують замість раніше панівного ущільнювального елемента валів, що обертаються  — сальникового набивання. Торцеве ущільнення забезпечує упругогерметичне з'єднання між нерухомою і обертається торцевими кільцевими поверхнями і виконує функції ущільнення, підшипника і теплообмінника.

Як з'явилися торцеві ущільнення

На початку XX століття в машинобудуванні з'явилися торцеві ущільнення, які не вирішували всієї важкої проблеми герметизації, але функціонально і конструктивно були краще традиційних м'яких набивок і сальників. Принцип роботи найпростішої конструкції ущільнення полягає в тому, що буртик обертового валу контактує безпосередньо з поверхнею корпусу. Однак через відсутність необхідних матеріалів і обробних верстатів, конструктивні переваги торцевих ущільнень не були реалізовані. Лише в 1920-х роках вони були вперше застосовані в багатьох холодильних установках. Пізніше стали застосовувати гумове пружне ущільнення, так зване V-подібне кільце. Це ущільнення мало таку конструкцію, як попереднє, проте ущільнювальний елемент з пружного матеріалу краще компенсував теплові і механічні осьові переміщення.

Найбільшого поширення в цей період торцеві ущільнення отримали в автомобілях. Їх використовували в водяному насосі двигунів внутрішнього згоряння. В даний час водяні насоси двигунів мають виключно торцеві ущільнення.

Пред'явлені до ущільненням вимоги були, природно, незначними, так як тиск охолоджуючої рідини майже не перевищував 1 кгс/см², ступінь забруднення була невеликою, температура рідко перевищувала 100°С, а nbsp; Цим вимогам цілком відповідали використані матеріали. Удосконаленням методів виготовлення і поліпшенням властивостей матеріалів можна не тільки підвищити надійність, довговічність ущільнень, але і знизити вартість їх виготовлення. Після того як аксіальні торцеві ущільнення виправдали себе в крупно-серійному автомобільному виробництві, область їх застосування різко розширилася. Після 1945 року. їх стали широко використовувати в насособудуванні і великої хімічної промисловості. Внаслідок високої надійності та економічністі торцеві ущільнення отримують виключно велике застосування в нафтопереробній промисловості, в очисних установках, насосних станціях, а також на танкерах.

З 1945 року. для торцевого ущільнення критичними вважалися тиск 15 кгс/см², швидкість ковзання 10 м/с. Протягом останніх 25 років тиск і швидкість ковзання підвищилися більш ніж в 10 раз, і в даний час в технологічних установках з торцевим ущільненням робочий тиск досягає 50%.

Торцеві ущільнення на транспорті

В транспортних засобах торцеві ущільнення обчислюють мільйонами штук. Вони забезпечують герметичність роботи насосів для охолодної рідини і нагнітальних в автомобілях, тепловозах, суднових двигунах, а також застосовуються в якості ущільнень колінчастих валів. Торцеве ущільнення використовують в ротаційних бензонасосах, коробках передач, гідротрансформаторах і гідродинамічних гальмах важких вантажних автомобілів.

В підшипникових вузлах гусеничних тягачів і автомобілів підвищеної прохідності вони запобігають витоку консистентного і рідкого мастил, проникнення сторонніх частинок і брудної води всередину.

Торцеві ущільнення в побутовій техніці

Торцеві ущільнення застосовують в пральних машинах, автоматах, мийно-сушильних агрегатах і центрифугах, посудомийних машинах і м'ясорубках, а також нагнітальних паливних і циркуляційних. Ущільнення запобігає витоку мастила з шарикопідшипників і проникнення до них води і бруду.

Застосування торцевих ущільнень в енергетиці та насособудуванні

В енергетиці та насособудуванні торцеві ущільнення застосовують в конденсатних і живильних насосах котельних агрегатів, в водних турбінах та системах охолодження генераторів, вентиляторів і, особливо, в ядерних енергетичних установках. Крім того, торцеві ущільнення встановлюють в шестерні насосов, відцентрованих вентиляторах, насосах для перекачування зріджених газів, асфальту і мастики, в компресорах, холодильних установках і вакуумних насосах.

Торцеві механічні ущільнення для хімічної та нафтової промисловості

На нафтопереробних та хімічних апаратах торцеве ущільнення використовують особливо широко. З допомогою цього типу ущільнень герметизують вали перемішують пристроїв, випарників і змішувачів, каландрів, що підігріваються парою, центрифуг, вентиляторів і насосів, що працюють з різними середовищами.

Торцеві механічні ущільнення в авіаційній та космічній техніці

В літаках та ракетах за допомогою торцевих ущільнень герметизують вали газових турбін, турбокомпресорів, гідроагрегатів

Майер Э. «Торцовые уплотнения»: Пер. с нем. — М: Машиностроение, 1978. — 233 с., ил.