Στη βιομηχανική παραγωγή, οι μηχανικές σφραγίδες, ως βασική τεχνολογία σφράγισης, χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους περιστρεφόμενους εξοπλισμούς, όπως αντλίες, συμπιεστές και μίξερ για να εξασφαλιστεί ότι τα υγρά μέσα δεν διαρρέουν σε υψηλής πίεσης, υψηλής θερμοκρασίας, εξαιρετικά διαβρωτικά ή τοξικά περιβάλλοντα, εξασφαλίζοντας την ασφάλεια της παραγωγής και την περιβαλλοντική φιλικότητα. Οι μηχανικές σφραγίδες διατηρούν μια σφιχτή τοποθέτηση του ζεύγους σφράγισης μέσω ενός ή περισσοτέρων ζευγαριών σχετικά κινούμενων επιφανειών σφράγισης, υπό τη δράση της ελαστικότητας μεσαίας πίεσης και αντιστάθμισης, καθώς και τη συνεργασία των βοηθητικών σφραγίδων, επιτυγχάνοντας έτσι αποτελεσματική σφράγιση. Αυτό το άρθρο θα εισαγάγει αρκετές κοινές μορφές μηχανικών σφραγίδων και τα χαρακτηριστικά τους.
1. Μηχανική σφραγίδα ενός άκρου
Χαρακτηριστικά: Η μηχανική σφραγίδα ενός άκρου είναι η πιο βασική και ευρέως χρησιμοποιούμενη μορφή. Αποτελείται από ένα στατικό δακτύλιο, δυναμικό δακτύλιο, ελαστικά στοιχεία (όπως πηγές), βοηθητικούς δακτυλίους σφράγισης (όπως δακτυλίους Ο) και εξαρτήματα μετάδοσης. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, ο κινούμενος δακτύλιος περιστρέφεται με τον άξονα, ενώ ο στατικός δακτύλιος είναι σταθερός στο κάλυμμα ή στον θάλαμο σφράγισης. Η επιφάνεια σφράγισης μεταξύ των δύο σχηματίζει ένα αποτέλεσμα λίπανσης και σφράγισης μέσω μιας μικρής ποσότητας υγρού φιλμ. Αυτός ο τύπος δομής στεγανοποίησης είναι απλός και εύκολος στην εγκατάσταση και συντήρηση, αλλά το αποτέλεσμα σφράγισης μπορεί να επηρεαστεί για τα μέσα με υψηλά ιξώδη, εύκολη κρυστάλλωση ή που περιέχει στερεά σωματίδια.
2. Μηχανική σφραγίδα διπλού άκρου
Χαρακτηριστικά: Σε σύγκριση με τις σφραγίδες ενός άκρου, οι μηχανικές σφραγίδες διπλού άκρου προσθέτουν ένα ενδιάμεσο θάλαμο μεταξύ των δυναμικών και στατικών δακτυλίων. Συνήθως, αυτός ο θάλαμος απαιτεί την έγχυση υγρού απομόνωσης (όπως το νερό, τη γλυκερίνη κ.λπ.) για να απομονώσει το μέσο από την ατμόσφαιρα ή το εξωτερικό περιβάλλον, παρέχοντας παράλληλα λίπανση και ψύξη. Αυτός ο σχεδιασμός είναι κατάλληλος για καταστάσεις όπου απαιτείται υψηλή απόδοση σφράγισης, το μέσο είναι τοξικό ή επιβλαβές ή εύφλεκτο και εκρηκτικό. Η σφράγιση διπλού άκρου βελτιώνει την αξιοπιστία και την ασφάλεια της σφραγίδας, αλλά η δομή είναι σχετικά περίπλοκη, το κόστος είναι υψηλό και το υγρό απομόνωσης πρέπει να αντικατασταθεί τακτικά.
3. Ισορροπημένες και μη ισορροπημένες μηχανικές σφραγίδες
Χαρακτηριστικά: Οι μηχανικές σφραγίδες μπορούν να χωριστούν σε ισορροπημένους και μη ισορροπημένους τύπους με βάση το αν η αξονική δύναμη που δρουν στον δακτύλιο σφράγισης είναι ισορροπημένος. Η ισορροπημένη σφράγιση μειώνει τον κίνδυνο φθοράς και διαρροής της επιφάνειας σφράγισης σχεδιάζοντας λογικά τη δομή και το μέγεθος του δακτυλίου στεγανοποίησης, έτσι ώστε το μεγαλύτερο μέρος της αξονικής δύναμης που οι εμπειρίες σφράγισης κατά τη διάρκεια της λειτουργίας είναι ισορροπημένοι. Οι μη ισορροπημένες σφραγίδες δεν έχουν τέτοιο σχέδιο και οι δακτύλιοι σφράγισης τους φέρουν μεγαλύτερες αξονικές δυνάμεις, καθιστώντας τους κατάλληλες για καταστάσεις όπου η χαμηλή πίεση ή η αξονική δύναμη δεν είναι ο κύριος παράγοντας.
4. Μηχανική σφραγίδα με συγκρατημένη
Χαρακτηριστικά: Η μηχανική σφράγιση με συγκροτήματα είναι μια μορφή στεγανοποίησης στην οποία τα εξαρτήματα σφράγισης προέρχονται από μια ολόκληρη μονάδα και συνδέονται με τον εξοπλισμό μέσω τυποποιημένων διεπαφών. Απλοποιεί τη διαδικασία εγκατάστασης, βελτιώνει την αξιοπιστία και την εναλλαγή της σφραγίδας και είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για καταστάσεις που απαιτούν συχνή αντικατάσταση των σφραγίδων. Η σφράγιση με τα εμπορευματοκιβώτια είναι επίσης βολική για απομακρυσμένη παρακολούθηση και συντήρηση και είναι μια ολοένα και πιο δημοφιλής μέθοδος σφράγισης στη σύγχρονη βιομηχανία.
5. Μηχανική σφραγίδα Bellows
Χαρακτηριστικά: Η μηχανική σφραγίδα Bellows χρησιμοποιεί μεταλλικό φυσητήρα ως ελαστικό στοιχείο, αντικαθιστώντας την παραδοσιακή δομή ελατηρίου. Οι φυσητήρες όχι μόνο έχουν εξαιρετική ελαστικότητα και αντίσταση κόπωσης, αλλά επίσης μπορούν να ρυθμίσουν αυτόματα την αξονική θέση της επιφάνειας σφράγισης για να προσαρμοστούν στην αξονική μετατόπιση που προκαλείται από μεταβολές της θερμοκρασίας, διακυμάνσεις της πίεσης και άλλους παράγοντες. Αυτή η μορφή σφράγισης είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για συνθήκες εργασίας, όπως υψηλή θερμοκρασία, υψηλή πίεση, υψηλή ταχύτητα και μεγάλη αξονική μετατόπιση.
Συνοπτικά, υπάρχουν διάφορες μορφές σφράγισης μηχανικών σφραγίδων, το καθένα με το συγκεκριμένο πεδίο εφαρμογής και πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Κατά την επιλογή μηχανικών σφραγίδων, είναι απαραίτητο να εξεταστούν διεξοδικά συγκεκριμένες συνθήκες εργασίας, μέσια χαρακτηριστικά, απαιτήσεις εξοπλισμού και οικονομικοί παράγοντες για να διασφαλιστεί ότι η επιλεγμένη μορφή σφράγισης μπορεί να καλύψει τις ανάγκες παραγωγής και να εξασφαλίσει την ασφαλή και σταθερή λειτουργία του εξοπλισμού.