Mikä onpumpun akselin tiiviste?
Akselitiivisteet estävät nesteen karkaamisen pyörivältä tai edestakaisin liikkuvalta akselilta. Tämä on tärkeää kaikille pumpuille, ja keskipakopumppujen tapauksessa on saatavilla useita tiivistysvaihtoehtoja: tiivisteet, huulitiivisteet ja kaikenlaiset mekaaniset tiivisteet – yksi-, kaksi- ja tandemtiivisteet, mukaan lukien patruunatiivisteet. Pyöriviä syrjäytyspumppuja, kuten hammaspyöräpumppuja ja siipipumppuja, on saatavana tiiviste-, huuli- ja mekaanisilla tiivistejärjestelyillä. Edestakaisin liikkuvat pumput aiheuttavat erilaisia tiivistysongelmia ja yleensä käyttävät huulitiivisteitä tai tiivisteitä. Joissakin malleissa, kuten magneettikäyttöisissä pumpuissa, kalvopumpuissa tai peristalttisissa pumpuissa, ei vaadita akselitiivisteitä. Näissä niin sanotuissa "tiivisteettömissä" pumpuissa on kiinteät tiivisteet nestevuotojen estämiseksi.
Mitkä ovat pumpun akselitiivisteiden päätyypit?
Pakkaus
Tiiviste (tunnetaan myös akselitiivisteenä tai akselin tiivisteenä) koostuu pehmeästä materiaalista, joka on usein punottu tai muotoiltu renkaiksi. Tämä puristetaan käyttöakselin ympärille olevaan kammioon, jota kutsutaan tiivistepesäksi, tiivistyksen luomiseksi (kuva 1). Normaalisti tiivisteeseen kohdistetaan puristus aksiaalisesti, mutta se voidaan kohdistaa myös säteittäisesti hydraulisen väliaineen avulla.
Perinteisesti tiivisteet valmistettiin nahasta, köydestä tai pellavasta, mutta nykyään ne koostuvat yleensä inertistä materiaalista, kuten paisutetusta PTFE:stä, puristetusta grafiitista ja rakeistetuista elastomeereistä. Tiivisteet ovat taloudellisia ja niitä käytetään yleisesti paksujen, vaikeasti tiivistettävien nesteiden, kuten hartsien, tervan tai liimojen, tiivistämiseen. Se on kuitenkin huono tiivistysmenetelmä ohuille nesteille, varsinkin korkeammissa paineissa. Tiivisteet pettävät harvoin katastrofaalisesti, ja ne voidaan vaihtaa nopeasti suunniteltujen seisokkien aikana.
Tiivistepakkaukset vaativat voitelua kitkalämmön kertymisen välttämiseksi. Tämä tapahtuu yleensä pumpattavan nesteen itsensä ansiosta, joka vuotaa hieman pakkausmateriaalin läpi. Tämä voi olla sotkuista, eikä syövyttävien, syttyvien tai myrkyllisten nesteiden tapauksessa usein voida hyväksyä tätä. Näissä tapauksissa voidaan käyttää turvallista ulkoista voiteluainetta. Tiivistepakkaus ei sovellu hankaavia hiukkasia sisältävien nesteiden pumppaamiseen tarkoitettujen pumppujen tiivistämiseen. Kiinteät aineet voivat juuttua pakkausmateriaaliin ja vahingoittaa pumpun akselia tai tiivistepesän seinämää.
Huulitiivisteet
Huulitiivisteet, jotka tunnetaan myös säteittäisakselin tiivisteinä, ovat yksinkertaisesti pyöreitä elastomeerisiä elementtejä, jotka jäykkä ulkokotelo pitää paikallaan käyttöakselia vasten (kuva 2). Tiiviste syntyy huulen ja akselin välisestä kitkakosketuksesta, ja tätä usein vahvistaa jousi. Huulitiivisteet ovat yleisiä hydrauliikkateollisuudessa, ja niitä löytyy pumpuista, hydraulimoottoreista ja toimilaitteista. Ne tarjoavat usein toissijaisen, varatiivisteen muille tiivistysjärjestelmille, kuten mekaanisille tiivisteille. Huulitiivisteet soveltuvat yleensä vain matalille paineille, ja ne ovat myös huonoja ohuille, voitelemattomille nesteille. Useita huulitiivistejärjestelmiä on käytetty onnistuneesti erilaisia viskooseja, hankaamattomia nesteitä vastaan. Huulitiivisteet eivät sovellu käytettäväksi hankaavien nesteiden tai kiinteitä aineita sisältävien nesteiden kanssa, koska ne ovat alttiita kulumiselle ja pienetkin vauriot voivat johtaa niiden vikaantumiseen.
Mekaaniset tiivisteet
Mekaaniset tiivisteet koostuvat pohjimmiltaan yhdestä tai useammasta parista optisesti tasaisia, erittäin kiillotettuja pintoja, joista toinen on kiinteästi kotelossa ja toinen pyörivä ja yhdistetty käyttöakseliin (kuva 3). Pinnat vaativat voitelua joko itse pumpattavalla nesteellä tai sulkunesteellä. Tiivistepinnat ovat kosketuksissa toisiinsa vain pumpun ollessa levossa. Käytön aikana voiteluneste muodostaa ohuen, hydrodynaamisen kalvon vastakkaisten tiivistepintojen väliin, mikä vähentää kulumista ja edistää lämmön haihtumista.
Mekaaniset tiivisteet kestävät laajan valikoiman nesteitä, viskositeetteja, paineita ja lämpötiloja. Mekaanista tiivistettä ei kuitenkaan saa käyttää kuivana. Mekaanisten tiivistejärjestelmien keskeinen etu on, että käyttöakseli ja kotelo eivät ole osa tiivistysmekanismia (kuten tiiviste- ja huulitiivisteet), eivätkä ne siksi ole alttiita kulumiselle.
Tuplatiivisteet
Kaksoistiivisteissä käytetään kahta seläkkäin sijoitettua mekaanista tiivistettä (kuva 4). Kahden tiivistepintojen sisäinen tila voidaan paineistaa hydraulisesti sulkunesteellä siten, että tiivistepinnoilla oleva voitelun kannalta välttämätön kalvo on sulkunestettä eikä pumpattavaa väliainetta. Sulkunesteen on myös oltava yhteensopivaa pumpattavan väliaineen kanssa. Kaksoistiivisteiden käyttö on monimutkaisempaa paineistuksen tarpeen vuoksi, ja niitä käytetään tyypillisesti vain silloin, kun on tarpeen suojata henkilöstöä, ulkoisia komponentteja ja ympäröivää ympäristöä vaarallisilta, myrkyllisiltä tai syttyviltä nesteiltä.
Tandem-tiivisteet
Tandem-tiivisteet ovat samanlaisia kuin kaksoistiivisteet, mutta mekaanisten tiivisteiden kaksi sarjaa osoittavat samaan suuntaan eivätkä seläkkäin. Vain tuotepuolen tiiviste pyörii pumpattavassa nesteessä, mutta tiivistepintojen yli tapahtuva vuoto saastuttaa lopulta suojavoiteluaineen. Tällä on seurauksia ilmakehän puolen tiivisteelle ja ympäröivälle ympäristölle.
Patruunatiivisteet
Patruunatiiviste on mekaanisten tiivisteiden osien esikoottu paketti. Patruunan rakenne poistaa asennusongelmat, kuten jousen puristuksen mittaamisen ja asettamisen tarpeen. Tiivistepinnat ovat myös suojattuja vaurioilta asennuksen aikana. Patruunatiiviste voi olla rakenteeltaan yksi-, kaksi- tai tandemkokoonpano, joka sijaitsee tiivistysholkin sisällä ja on rakennettu holkin päälle.
Kaasutiivisteet.
Nämä ovat patruunatyyppisiä kaksoistiivisteitä, joiden tiivistepinnat on suunniteltu paineistettavaksi käyttämällä inerttiä kaasua esteenä, joka korvaa perinteisen voitelunesteen. Tiivistepinnat voidaan erottaa tai pitää löysässä kosketuksessa käytön aikana säätämällä kaasunpainetta. Pieni määrä kaasua voi päästä tuotteeseen ja ilmakehään.
Yhteenveto
Akselitiivisteet estävät nesteen karkaamisen pumpun pyörivästä tai edestakaisesta akselista. Usein saatavilla on useita tiivistysvaihtoehtoja: tiivisterenkaat, huulitiivisteet ja erityyppiset mekaaniset tiivisteet – yksi-, kaksi- ja tandemtiivisteet, mukaan lukien patruunatiivisteet.
Julkaisun aika: 18.5.2023