Изучение различных типов механических уплотнений

I. Классификация по применению основной машины

Механические уплотнения можно классифицировать по применению в основной машине на уплотнения насоса, уплотнения чайника, уплотнения турбокомпрессора, уплотнения вентилятора, уплотнения холодильной машины и другие уплотнения основной машины.

1. Торцевые уплотнения насосов

Механические уплотнения для различных одноступенчатых центробежных насосов, многоступенчатых центробежных насосов, вихревых насосов, вакуумных насосов и т.д.
Механические уплотнения для водяных насосов охлаждения двигателей внутреннего сгорания, включая механические уплотнения для водяных насосов охлаждения различных автомобилей, тракторов и локомотивов внутреннего сгорания.
Торцевые уплотнения для морских насосов, в том числе торцевые уплотнения для различных насосов на кораблях и судах.
Торцевые уплотнения для погружных электронасосов, в том числе торцевые уплотнения для различных погружных двигателей, погружных двигателей для масла и погружных двигателей для рассола.

2. Торцевые уплотнения чайника

В том числе механические уплотнения для различных чайников из нержавеющей стали, эмалированных чайников и чайников со стеклянным покрытием.

3. Торцевые уплотнения турбинных компрессоров

В том числе механические уплотнения для различных центробежных и осевых компрессоров.

4. Торцевые уплотнения вентилятора

В том числе механические уплотнения для различных вентиляторов и воздуходувок.

5. Торцевые уплотнения холодильных машин

В том числе механические уплотнения для различных винтовых холодильных машин и центробежных холодильных машин.

6. Другие механические уплотнения главной машины

В том числе торцевые уплотнения для сепарационных машин, стиральных машин, высокотемпературных красильных машин, редукторов и картеров поршневых компрессоров.

II. Классификация по принципу действия и структуре

1. Классификация по количеству уплотнительных поверхностей

(1) Под односторонними механическими уплотнениями понимаются механические уплотнения, состоящие из одной пары уплотнительных поверхностей.

(2) Двухсторонние механические уплотнения относятся к механическим уплотнениям, состоящим из двух пар уплотнительных поверхностей. Двухсторонние механические уплотнения также подразделяются на двухсторонние механические уплотнения с осевым расположением и двухсторонние механические уплотнения с радиальным расположением. Осевые двухсторонние механические уплотнения классифицируются по расположению двух комплектов уплотнений на:

Двухсторонние торцевые уплотнения "спина к спине" относятся к двухсторонним торцевым уплотнениям, в которых два компенсирующих элемента установлены между двумя парами уплотнительных колец.
Двухсторонние торцевые уплотнения относятся к двухсторонним торцевым уплотнениям, в которых две пары уплотнительных колец установлены между двумя компенсирующими элементами.
Двухсторонние торцевые уплотнения (серии) относятся к двухсторонним торцевым уплотнениям, в которых одна пара уплотнительных колец установлена между двумя компенсирующими элементами, а один компенсирующий элемент - между двумя парами уплотнительных колец.

(3) Многогранные механические уплотнения означают механические уплотнения, состоящие из более чем двух пар уплотнительных поверхностей.

2. Классификация по состоянию давления уплотнительной жидкости

Уплотнения, в которых уплотняющая жидкость находится под одним давлением, называются одноступенчатыми.
Уплотнения, в которых уплотняющая жидкость находится в двух состояниях давления, называются двухступенчатыми.
Уплотнения, в которых уплотняющая жидкость находится более чем в двух состояниях давления, называются многоступенчатыми.

3. Классификация на основе давления, оказываемого уплотняющей жидкостью на уплотняемую торцевую поверхность

(1) Сбалансированное механическое уплотнение относится к механическому уплотнению, в котором давление, оказываемое уплотняющей жидкостью на торцевую поверхность уплотнения, разгружено (коэффициент баланса β<1). В зависимости от степени разгрузки сбалансированные механические уплотнения делятся на частично сбалансированные механические уплотнения и перебалансированные механические уплотнения.

Частично сбалансированное механическое уплотнение относится к механическому уплотнению, в котором давление, оказываемое уплотняющей жидкостью на уплотнительную торцевую поверхность, частично разгружено (коэффициент баланса 0<β<1). Перебалансированное механическое уплотнение относится к механическому уплотнению, в котором давление, оказываемое уплотняющей жидкостью на уплотнительную торцевую поверхность, полностью разгружено (коэффициент баланса β≤0).

(2) Под несбалансированным механическим уплотнением понимается механическое уплотнение, в котором давление, оказываемое уплотняющей жидкостью на торцевую поверхность уплотнения, не разгружено (коэффициент баланса β≥1).

4. Классификация в зависимости от того, установлено ли неподвижное кольцо на внутренней или внешней стороне торцевой крышки (или эквивалентной детали)

(1) Торцевое уплотнение с внутренним монтажом относится к торцевому уплотнению, в котором неподвижное кольцо установлено на внутренней стороне торцевой крышки уплотнения (т.е. на стороне, обращенной к рабочей камере основной машины).

(2) Торцевое уплотнение с внешним монтажом относится к торцевому уплотнению, в котором неподвижное кольцо установлено на внешней стороне торцевой крышки уплотнения (т.е. на стороне, обращенной от рабочей камеры основной машины).

5. Классификация в зависимости от того, находится ли пружина внутри уплотнительной жидкости

(1) Торцевое уплотнение с внутренней пружиной относится к торцевому уплотнению, в котором пружина помещена внутрь уплотняющей жидкости.

(2) Торцевое уплотнение с внешним креплением пружины относится к торцевому уплотнению, в котором пружина расположена вне уплотнительной жидкости.

6. Классификация по количеству пружин в компенсационном механизме

(1) Однопружинное механическое уплотнение относится к механическому уплотнению, в котором компенсационный механизм содержит только одну пружину.

(2) Многопружинное механическое уплотнение относится к механическому уплотнению, в котором компенсационный механизм содержит несколько пружин.

7. Классификация в зависимости от того, вращается ли компенсационное кольцо вместе с валом

(1) Вращающееся механическое уплотнение относится к механическому уплотнению, в котором компенсационное кольцо вращается вместе с валом.

(2) Стационарное механическое уплотнение относится к механическому уплотнению, в котором компенсационное кольцо не вращается вместе с валом.

8. Классификация на основе направления утечки уплотнительной жидкости между уплотнительными поверхностями и направления центробежной силы

(1) Торцевое уплотнение с внутренним потоком относится к механическому уплотнению, в котором направление утечки уплотняющей жидкости между торцевыми поверхностями уплотнения противоположно направлению центробежной силы.

(2) Механическое уплотнение с наружным потоком относится к механическому уплотнению, в котором направление утечки уплотнительной жидкости между торцевыми поверхностями уплотнения совпадает с направлением центробежной силы.

9. Классификация на основе того, находится ли задняя поверхность компенсационного кольца, наиболее удаленная от торцевой поверхности уплотнения, на стороне высокого или низкого давления

(1) Торцевое уплотнение с задней поверхностью высокого давления относится к торцевому уплотнению, у которого задняя поверхность компенсационного кольца, наиболее удаленная от торцевой поверхности уплотнения, находится на стороне высокого давления.

(2) Торцевое уплотнение с задней поверхностью низкого давления относится к торцевому уплотнению, у которого задняя поверхность компенсационного кольца, наиболее удаленная от торцевой поверхности уплотнения, находится на стороне низкого давления.

10. Классификация по состоянию контакта уплотнительных торцевых поверхностей

(1) Контактное механическое уплотнение относится к механическому уплотнению, в котором уплотнительные торцы плотно прилегают друг к другу под действием упругой силы упругого элемента и давления уплотняющей жидкости, обычно в условиях граничной смазки.

(2) Бесконтактное механическое уплотнение относится к механическому уплотнению, в котором полная пленка жидкости образуется между уплотнительными торцами под действием статического давления жидкости или динамического давления, заставляя уплотнительные торцы разделяться без жесткого контакта твердой фазы. Бесконтактные механические уплотнения далее подразделяются на механические уплотнения статического давления жидкости и механические уплотнения динамического давления жидкости в зависимости от того, является ли уплотнительная пленка жидкости пленкой жидкости статического давления или пленкой жидкости динамического давления.

Торцевое уплотнение со статическим давлением жидкости относится к механическим уплотнениям, торцевые поверхности которых имеют специальную геометрию для создания эффекта статического давления жидкости путем подачи внешней жидкости или самой уплотняемой среды за счет перепада давления на границе раздела уплотнений.

Торцевое уплотнение с гидродинамическим давлением относится к механическим уплотнениям, в которых уплотнительные торцы имеют специальную геометрию для создания эффекта гидродинамического давления за счет относительного вращения.

11. Классификация на основе характеристик компенсирующего упругого элемента

(1) Пружинное механическое уплотнение относится к механическому уплотнению, в котором компенсирующий элемент использует пружину, а тяга, возникающая при сжатии пружины, заставляет две торцевые поверхности плотно прижиматься друг к другу.

(2) Сильфонное механическое уплотнение относится к механическим уплотнениям, где в качестве компенсирующего элемента используется сильфон или комбинация сильфона и пружины, а тяга, возникающая при сжатии сильфона или комбинации сильфона и пружины, заставляет торцевые поверхности плотно прижиматься друг к другу. Сильфонные механические уплотнения подразделяются также по материалу, из которого они изготовлены.

Металлическое сильфонное механическое уплотнение относится к сильфонным механическим уплотнениям, изготовленным из металла. В соответствии с технологией изготовления и конструктивными особенностями металлические сильфонные механические уплотнения подразделяются на сварные металлические сильфонные механические уплотнения и гидравлические металлические сильфонные механические уплотнения.
Сильфонное механическое уплотнение PTFE относится к сильфонному механическому уплотнению, изготовленному из PTFE.
Резиновое сильфонное механическое уплотнение относится к сильфонным механическим уплотнениям, изготовленным из резины.

III. Классификация по условиям и параметрам эксплуатации

1. Классификация по применимости различных температурных диапазонов в камере уплотнения

Высокотемпературное механическое уплотнение относится к механическим уплотнениям, которые можно использовать при температуре в камере уплотнения более 150°C.
Среднетемпературное механическое уплотнение относится к механическим уплотнениям, которые можно использовать при температуре в камере уплотнения от 80°C до 150°C.
Нормальнотемпературное механическое уплотнение относится к механическим уплотнениям, которые можно использовать при температуре в камере уплотнения от -20°C до 80°C.
Низкотемпературное механическое уплотнение относится к механическим уплотнениям, которые можно использовать при температуре в камере уплотнения ниже -20°C.

2. Классификация по давлению уплотнения

Механическое уплотнение сверхвысокого давления относится к механическим уплотнениям, которые могут использоваться, когда давление в уплотнительной камере превышает 15 МПа.
Торцевое уплотнение высокого давления относится к механическим уплотнениям, которые могут использоваться, когда давление в уплотнительной камере составляет от 3 до 15 МПа.
Механическое уплотнение среднего давления относится к механическим уплотнениям, которые могут использоваться, когда давление в уплотнительной камере составляет от 1 до 3 МПа.
Торцевое уплотнение низкого давления относится к механическим уплотнениям, которые могут использоваться, когда давление в камере уплотнения находится в диапазоне от атмосферного давления до 1 МПа.
Вакуумное механическое уплотнение относится к механическим уплотнениям, которые можно использовать при отрицательном давлении в камере уплотнения.

3. Классификация по различным уровням применимой линейной скорости уплотнительной поверхности

Сверхвысокоскоростное механическое уплотнение относится к механическим уплотнениям, которые могут использоваться, когда средняя линейная скорость уплотнительной поверхности превышает 100 м/с.
Высокоскоростное механическое уплотнение относится к механическим уплотнениям, которые могут использоваться, когда средняя линейная скорость уплотняемой поверхности составляет от 25 м/с до 100 м/с.
Торцевое уплотнение общей скорости относится к механическим уплотнениям, которые могут использоваться, когда средняя линейная скорость уплотняемой поверхности составляет менее 25 м/с.

4. Классификация по применимости уплотнительных сред, содержащих абразивные частицы

Механическое уплотнение для абразивных сред относится к механическим уплотнениям, которые можно использовать, когда уплотняемая среда содержит абразивные частицы.

5. Классификация по коррозионной стойкости герметичных сред

(1) Механическое уплотнение для высокоагрессивных сред, обычно относится к механическим уплотнениям, устойчивым к сильным кислотам, сильным щелочам и другим высокоагрессивным средам.

(2) Механическое уплотнение для масла, воды и других слабоагрессивных сред, обычно относится к механическим уплотнениям, устойчивым к маслу, воде, органическим растворителям и другим слабоагрессивным средам.

6. Классификация по диаметру вала

Торцевое уплотнение с большим диаметром вала относится к торцевым уплотнениям с диаметром вала более 120 мм.
Торцевое уплотнение с общим диаметром вала относится к торцевым уплотнениям с диаметром вала не менее 25 мм и не более 120 мм.
Механическое уплотнение с малым диаметром вала относится к механическим уплотнениям с диаметром вала менее 25 мм.

IV. Классификация по параметрам и диаметру вала

1. Сверхпрочное механическое уплотнение

Торцевые уплотнения для тяжелых условий эксплуатации относятся к торцевым уплотнениям, которые соответствуют одному из следующих параметров и диаметров вала:

Давление в камере уплотнения более 3 МПа.
Температура камеры уплотнения менее -20℃ или более 150℃.
Средняя линейная скорость уплотнительной торцевой поверхности не более 25 м/с.
Диаметр уплотнительного вала более 120 мм.

2. Механические уплотнения для легких условий эксплуатации

Торцевые уплотнения для легких условий эксплуатации относятся к торцевым уплотнениям, которые соответствуют следующим параметрам и диаметрам валов:

Давление в камере уплотнения менее 0,5 МПа.
Температура камеры уплотнения более 0℃ и менее 80℃.
Средняя линейная скорость уплотнительной торцевой поверхности менее 10 м/с.
Диаметр уплотнительного вала не более 40 мм.

3. Механические уплотнения для средних условий эксплуатации

Торцевые уплотнения средней мощности обычно относятся к торцевым уплотнениям, которые находятся между торцевыми уплотнениями большой и малой мощности.