技术成熟的密封件保障了流程工艺的可靠性

文章来源:《流程工业》杂志 发布时间:2010-07-06


适合于流程泵标准应用情况下的成套轴用密封件系统(从轴套上取下来的状态)

在密封唇几何形状的研发过程中,新的密封唇材料的尝试也是提高径向密封性能的重要目标之一。但是,只有与密封唇相接触表面的材料选择和表面质量最佳地满足设计要求时,才能完全发挥密封功能。

密封件系统应具有的功能由下列因素决定:

密封唇的几何形状;

密封唇的材料;

与旋转轴接触的材料;

轴的表面质量。

标准的径向密封件有着典型的、起着密封作用的密封唇几何结构。这种密封唇结构形式在没有压力或者压力较低时具有很好的密封效果。若密封件承受着较高的压力时,则需要特殊的、较大的支承面,以减少压力(图1)。

为了更好地发挥密封作用,密封唇与轴相互接触的密封面结构可以设计的更加细致一些。它能够避免被密封介质的侵入,从而减小了接触面的磨擦阻力。若密封唇结构设计的合理。甚至还可以把渗入的介质输送回去,从而提高和改善密封件的密封作用。为了实现这一目标,将附加对密封唇进行冷却,使得密封件的使用寿命得以延长。

PTFE聚四氟乙烯复合材料

弹性体是一种弹性性能非常好的工业材料,它可以与与配合物体在安装处保持一致的几何形状。较高的压力和较低的抗磨性能会导致密封件很快地被损坏,因此,在要求高的应用场合里通常要用PTFE聚四氟乙烯材料来制造密封件。通过聚四氟乙烯原材料的不同配比,总能在低磨擦、高耐磨和压力稳定三者之间找到一个最佳的综合点。

聚四氟乙烯复合材料一般具有以下特性:

较低的附着力避免了粘连,有着很低的磨擦系数;

失油运行的性能;

很高的耐化学腐蚀性能;

可用于食品生产加工(有相应的许可证);

很高的耐温度影响性能。

被密封唇密封的轴套作为重要的功能件应有相应的结构。在选择其材料时,很高的硬度、很好的滑动性能以及很好的散热性能都有着重要的意义。在腐蚀性环境中工作的密封件,还应有很好的耐化学腐蚀的性能,以保证与密封唇接触的表面不会出现锈蚀。可以通过不同的防锈处理技术来实现防锈的目的。而碳化硅材料则最佳的满足了这些性能要求,是最合适的首选材料。所有高硬度的材料也都能通过专业的加工方法得到很好的表面质量。

目前,可以供货的、各种结构形式的轴油封系统所能达到的极限值如下:

压力:真空至20bar

滑动速度:至100m/s

Pv值:至90bar·m/s

工作温度范围:-130~130℃

技术设计的限制

除了最佳的结构形式外,了解密封件系统设计的限制条件也是非常重要的。由于机床设计的原因,许多机床设备的轴在密封处出现了径向误差,这种误差要靠密封件的弹性来补偿。而径向密封件则仅在一定程度上能够补偿这种偏差,使轴保持良好的工作状态。利用金属或者弹性体做成的弹簧类零件(图2),可把密封唇更好的压在轴上,从而可以补偿更大的径向偏差。

由多个密封唇构成的密封组件是一个非常便于拆装的组件。能够用于下列系统(图3):

带有泄露监控或者泄露补偿功能的系统;

带有止漏介质的系统(提高止漏侧压力)

适合于真空密封;

带有CIP原位清洁的系统,无死角的密封唇。

还可以根据用户的需要配置成其他变型型式。

通过技术人员的不断努力,上述各种技术特征的组合能够为用户提供创新型的解决方案。作为应用实例,可以在混合搅拌设备中经济地实现紧凑的结构设计。并且可以根据用户的需要设计出集成有支承系统的密封件。

通过利用密封件系统失油润滑的良好性能,在许多应用场合中可以省略隔离介质的使用。从而避免了生产过程中的交叉污染,也辅助地降低了密封系统的造价。经过专业化的整体设计,还可以满足Atex易燃易爆危险场合和TA-Luft空气质量控制标准的要求。

精确的轴用密封件的设计是滑动密封、盘根填料密封和标准密封唇密封的良好替代方案。由于轴用密封件提供的是成套的密封系统,因此用户得到的是买来后即可使用的解决方案。与盘根填料式密封相比较,这种成套解决方案能够实现免维修的无泄露密封。

与滑动密封件相比较,这种轴用密封属于动态密封的范畴:

没有可能产生位移的O型密封圈;

没有易于粘连的密封面;

没有弹簧、无需防扭转零件,因此失效的可能性更小。

最佳匹配的轴用密封件有着很长的使用寿命,在整个工作寿命周期内几乎没有泄露并且易于维修,因为在它即将到达使用寿命时会通过泄露提醒用户需要维修更换了。

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