ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Торцовые сильфонные уплотнения из "Уплотнения " Основным назначением металлического сильфона в торцовом уплотнении является исполнение функций неподвижного уплотнительного элемента. К достоинствам сильфонов следует отнести то обстоятельство, что с их помощью возможно изготовление полностью металлических уплотнений, необходимых в некоторых специфических условиях применения. Такими условиями могут быть н высокие температуры, и вредное воздействие рабочих жидкостей или газов на органические материалы уплотнения. [c.105] Штампованные сильфоны по сравнению со сварными при серийном изготовлении дешевле. Однако большинство проблем уплотнения валов, требующих применения металлических сильфонов, решается лучше, если использовать силь-фоны сварной конструкции. [c.106] Выбор уплотнения. Выбор уплотнения для конкретных условий применения требует рассмотрения ряда факторов. Поскольку сильфонные торцовые уплотнения применяются при возникновении сложных проблем, недоступных для решения с помощью обычных осевых механических уплотнений, то и условия работы носят более критический характер. Следует принимать во внимание такие факторы, как окружающую среду, температуру, давление, скорость скольжения, наличие вибрации, располагаемое место для размещения, необходимую длительность службы. [c.106] Тип сильфона, конструкция уплотнения и марки материалов зависят от каждого из этих параметров. Но все они взаимосвязаны. Р1ногда жесткие требования по нескольким из этих параметров не могут быть удовлетворены одновременно каким-либо одним уплотнением. [c.106] Металлические сильфоны способны работать в таких средах, как криогенные жидкости — жидкий кислород, жидкий фтор, водород и гелий, или в таких, как топлива и окислители —гидразин, перекись водорода, концентрированная азотная кислота, а также различные другие химические вещества. [c.107] Рабочую температуру уплотнения следует оценивать с точки зрения ее воздействия на свойства материала сильфона. Материалы, обладающие достаточной упругостью в диапазоне температур от —55° до +315° С, могут терять это свойство при температурах ниже —55° и выше +315° С. Повышение температуры трущихся поверхностей оказывает на выбор материала торцовых уплотнительных поверхностей такое же влияние, как и температура окружающей среды. [c.107] Сильфонные уплотнения могут применяться в более широком диапазоне температур, чем принятый для обычных торцовых уплотнений и равный —55° + 260° С. Максимальный диапазон рабочих температур металлических сильфонов заключен между температурами —240° и +650° С. [c.107] Металлические сильфоны сами по себе способны выдерживать достаточно высокие давления. Но следует обращать внимание на величину осевого усилия, возникающего в результате разности давлений по обеим сторонам уплотнения. Допускаются перепады давлений до 70 am. [c.107] В обычных осевых механических уплотнениях выделение тепла трения на торцовых поверхностях и вредное воздействие его на неметаллические уплотнительные элементы определяют величину предельно допустимой скорости скольжения. Применение металлических сильфонов позволяет повысить скорость скольжения до 100 м/сек. [c.107] Необходимо принимать во внимание вибрацию, в условиях которой должно будет работать уплотнение, поскольку каждое уплотнение обладает вполне определенной частотой собственных колебаний. Если известно, что вибрация существует, то следует заранее определить все ее параметры, чтобы при конструировании уплотнения исключить возможность возникновения резонансных явлений в сильфонах. [c.107] Способ установки уплотнения может сказаться на чувствительности его к вибрациям. Для уменьшения влияния вибрации на работу уплотнения иногда используются демпфируюш,ие устройства. [c.108] Следует избегать применения сильфонов с частотой собственных колебаний, не превышающей основную частоту вынужденной вибрации агрегата, в котором установлено уплотнение. В большинстве машин и устройств при запуске частота вибрации возрастает от нуля до максимального значения на рабочем режиме. Поэтому сильфонные уплотнения обычно конструируются таким образом, чтобы частота их собственных колебаний лежала выше частоты вынужденных колебаний на рабочем режиме. [c.108] Габариты спльфонного уплотнения определяются типом примененного сильфона. Штампованные спльфоны занимают гораздо больше места в осевом направлении, чем сильфоны сварной конструкции. Сварной сильфон может иметь входяш,ие одна в другую гофры, и в этом случае сильфонное уплотнение имеет ряд преимуществ перед обычными торцовыми уплотнениями. На валах больших диаметров сильфонные конструкции оказываются более компактными, чем другие типы осевых механических уплотнений. [c.108] Срок службы сильфонного уплотнения оценивают с двух точек зрения общий срок службы сильфона, включая хранение и длительность работы уплотнения. Длительность работы торцовых уплотнений с металлическими сильфонами выше, чем у обычных конструкций с органическими уплотнительными элементами. Срок хранения сильфона на складе практически не ограничен. Длительность эксплуатации уплотнения зависит от конструкции и материалов. Естественно, что в условиях повышенных температур, давлений и больших скоростей скольжения длительность работы сильфонного уплотнения сократится. Металлические сильфонные уплотнения применяются, как правило, в особо тяжелых условиях. [c.108] Расчет характеристик сильфона. Между сильфоном и пружиной можно провести некоторую аналогию. [c.108] Резонансные частоты являются функцией массы и жесткости сильфона. Чем выше жесткость сильфона и чем меньше его масса, тем выше частота собственных (и следовательно, резонансных) колебаний. [c.108] Вес уплотнительного кольца, консольно закрепленного на сильфоне, обусловливает появление изгибающего момента. При большой величине этого момента у сильфона может возникнуть тенденция к потере устойчивости (боковой прогиб). Но во многих конструкциях сильфон поддерживается дополнительной пружиной. Обычно во избежание потери устойчивости принято назначать рабочую длину сравнительно гибкого и не усиленного пружиной сильфона, не превышающую его наружный диаметр. [c.109] Влияние рабочего давления. Пуски и остановки машин, в которых установлены сильфонные уплотнения, могут приводить к изменению давления, воздействующего на сильфон. Если максимальное давление невелико, то можно пренебречь его изменением. [c.109] А — общая деформация сильфона (сжатие от свободной длины до рабочей, чтобы создать усилие на торцовых поверхностях, плюс прогиб от момента) в см. [c.109] Даже при отсутствии деформаций сильфона цикличное изменение давления вызывает переменные напряжения и устялпгтное разрушение уплотнения. [c.112] Вернуться к основной статье