Уплотнение подвижных соединений

Уплотнение подвижных соединений

Наиболее обширная область применения уплотнений в общем машиностроении — это герметизация входных и выходных валов машин. Уплотнения с одной стороны предупреждают утечку масла из корпуса машин, с другой — защищают внутренние полости корпуса от внешних воздействий (проникновения пыли, грязи и влаги извне). Это особенно важно для машин, работающих на открытом воздухе в соседстве с агрессивными средами.

Особенно ответственную роль играют уплотнения в машинах и агрегатах с полостями, содержащими химически активные вещества (химическое машиностроение) или пищевые продукты (пищевое машиностроение) и т. д. Надежная герметизация этих полостей является важным условием обеспечения работоспособности машин.

Другая область применения уплотнений — это герметизация полостей в машинах, содержащих газы и жидкости при высоких давлениях или под вакуумом. В роторных машинах (в паровых и газовых турбинах, центробежных и аксиальных компрессорах и т. д.) необходимо уплотнение вращающихся валов и роторов; в поршневых машинах — уплотнение возвратно-поступательно движущихся частей (поршней, плунжеров, скалок).

В поисках надежных решений конструкторы разработали большое число разнообразных систем уплотнений. Ниже описаны типовые конструкции уплотнений, применяемых в общем машиностроении. Эти конструкции лежат и в основе специальных решений Все системы уплотнений можно разделить на два класса: контактные и бесконтактные.

В первом случае уплотнение достигается непосредственным соприкосновением подвижной и неподвижной частей уплотнений. К числу этих уплотнений относят сальники, манжеты, разрезные пружинные кольца, торцовые уплотнения и т. д.

Во втором случае контакт между частями уплотнения отсутствует. Уплотнительный эффект достигается с помощью центробежных сил, гидродинамических явлений и т. д. К числу этих уплотнений относят лабиринтные уплотнения, отгонные резьбы, отражательные диски, ловушки разнообразных типов и т. д.

Контактные уплотнения обеспечивают более высокую герметичность соединений. Их недостатки (ограниченность допустимых скоростей относительною движения, изнашиваемость и потери уплотнительных свойств с износом) устраняют регулированием силы прижатия контактирующих поверхностей, рациональным подбором материала трущихся поверхностей, компенсацией износа с помощью упругих устройств.

В справочниках чисто приводят допустимые значения скоростей для различных видов контактных уплотнений. Такой подход вряд ли можно считать правильным. Безопасные скорости определяются свойствами уплотняемой жидкости, условиями смазки, контактным давлением, материалом трущихся поверхностей, правильностью монтажа и другими факторами. Рациональным сочетанием этих факторов можно значительно раздвинуть границы нормальной работы уплотнения.

Бесконтактные уплотнения не имеют пределов по скоростям относительного движения; их срок службы не ограничен; уплотнительные свойства вообще ниже, чем у контактных уплотнений; полной герметизации можно добиться лишь применением дополнительных устройств.