Уплотнение вала торцевое керамика графит fpm

• Исключительно высокая износостойкость;
• Высокий модуль упругости;
• Связка на основе никеля или кобальта с содержанием от 4% до 8%;
• Твёрдость HRC > 87;
• Плотность

14.5 г/см 3 ;
Теплопроводность

70 Вт/(м • К);
Коэффициент температурного расширения

Видео:Самое простое обьяснение.Механический сальник 2.0 Как работает механическое торцевое уплотнение.Скачать

Керамика на основе оксида алюминия

• Износостойкость и химическая стойкость;
• Содержание оксида алюминия от 95% до 99%;
• Твёрдость HRС 80. 85;
• Теплопроводность

20 Вт/(м • К);
Коэффициент температурного расширения

Видео:Торцевое уплотнение HJ92NСкачать

Торцевые уплотнения для насосов. Обоснованный выбор материалов

Домашние тапочки против кожаных ботинок

В условиях рыночных экономических отношений главной целью является экономия денежных средств при получения максимальной прибыли.

У покупателей всегда возникает резонный вопрос:

Видео:Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать

Торцевые уплотнения для насосов графит-керамика

Видео:Торцевое уплотнение для насосов, обзор уплотнений для ОНЦСкачать

Цена торцевых уплотнений для насосов

Видео:Торцевое Уплотнение Насоса НЦС 12-10Скачать

Срок службы до предельного износа и ресурс уплотнений

Видео:Торцевое уплотнение 153ДСкачать

Количество торцевых уплотнений для насоса

Видео:Торцевое уплотнение 59UСкачать

Обоснованный выбор материалов уплотнения

Определимся со стоимостью работ по замене торцевых уплотнений для всех трех рассматриваемых вариантов за пять лет эксплуатации насоса в предположении, что час работы высококвалифицированного обученного и аттестованного специалиста имеет цену порядка 1000 рублей, а на разборку насоса, проверку его технического состояния, замену уплотнения на новое и сборку оборудования затрачивается, как минимум, два часа, при этом предположим, что инфляция составляет около 8% в год. Здесь ситуация складывается совсем не в пользу самого дешевого уплотнения с материалами BR1C1 (Вариант 1): стоимость работ за 5 лет превысила бы 25 000 руб. Вариант 2 уплотнения насоса CAR/SIC/HNBR потребует порядка 14 000 рублей за эти же годы. Наконец, более надежный и долговечный Вариант 3 (TC/TC/VITON) предполагает потратить около 4000 рублей за пятилетку.

Выполним окончательный расчет денежных затрат с учётом стоимости уплотнений при условии работы насоса в течение пяти лет:

Вариант 1: графит — керамика Al2O3 резина NBR [CAR/CER/NBR или BR1C1]: 1500 руб x 12 шт. + 25 000 руб

43 000 руб.
Вариант 2: углеграфит — карбид кремния улучшенная маслобензостойкая резина [CAR/SIC/HNBR]: 3750 руб. x 7 шт. + 14 000 руб.

40 000 руб.
Вариант 3: металлокерамика оба кольца и резина на основе фторкаучука [TC/TC/VITON]: 7500 руб. x 2 шт. + 4000 руб.

2.2 раза. Экономия за пять лет эксплуатации насоса при использовании уплотнения с материалами TC/TC/VITON вместо CAR/CER/NBR(BR1C1) составит примерно: 43 000 рублей — 19000 рублей

Практика применения торцевых уплотнений

14 месяцев эксплуатации, что было связано с необходимостью замены изношенных корпусных деталей насоса, внешний осмотр показал, что это прецизионное изделие находится в удовлетворительном техническом состоянии и обеспечивало необходимую герметичность.

Видео:Торцевое уплотнение MG1 65mm G6Скачать

Торцевые уплотнения графитовые

Для полноценной работы насоса того или иного вида, его герметизации и исключения протечек нужны уплотнения. Широко распространены сальниковые разновидности, однако они подходят далеко не во всех случаях. Если насосу приходится работать в сложных условиях, используются более эффективные решения — торцевые уплотнители. Предприятие «Донкарб Графит» выпускает их из одного из самых перспективных материалов — силицированного графита.

Видео:Торцевое уплотнение 155Скачать

Особенности строения

На стенке корпуса насоса неподвижно зафиксировано кольцо. Сквозь эту деталь, не задевая её, проходит вал. На последнем жёстко зафиксировано ещё одно кольцо, вращающееся вместе с валом и находящееся в постоянном контакте с неподвижным. Вместе кольца представляют собой пару трения. Между ними — микроскопический, не превышающий одного микрона, зазор. Жидкость, попадающая в него, образует тончайшую плёнку, смазывающую поверхности. Благодаря этому исключается перегрев торцевого уплотнения.

Видео:Мешалка для дистилляции с торцевым уплотнением ч1Скачать

Выпускаемые разновидности

Существуют разные виды уплотнительных конструкций торцевого типа, поэтому потребители — в частности, производители насосов — могут сделать грамотный выбор для любых условий использования. Выделяют две группы:

• Пружинные модели. В конструкцию торцевого уплотнителя входят одна или несколько пружин.
• Сильфонные модели. В этих изделиях детали пары трения сжимаются так называемым сильфоном — гофрированной пластиной.

По такому критерию, как особенности монтажа, выделяют:

• Компонентные модели. Элементы торцевого уплотнения монтируются на насос поочерёдно.
• Картриджные разновидности. Представляют собой уже собранные и готовые к установке изделия, которые целиком монтируются на насос и фиксируются на нём.

Несколько важных плюсов

Торцевое уплотнение выгодно отличается от других видов — например, того же сальникового — целым рядом достоинств:

• оно отлично справляется с герметизацией оборудования и практически полностью исключает потери жидкой среды;
• при его применении вал не подвергается износу;
• оно позволяет перекачивать самые разные жидкости, в том числе горячие (имеющие температуру до 450°С) и агрессивные (включая кислоты).

Читайте также: Для валов ремонтные размеры

Достоинства графита

Для производства уплотняющих конструкций, о которых идёт речь, используются разные материалы — пластмассы, керамика, твёрдые сплавы и другие. Их оценивают и подбирают по комплексу критериев — износостойкости, устойчивости к коррозии, жаропрочности и другим. Особого внимания заслуживает силицированный графит, изготавливаемый на предприятии «Донкарб Графит».

Отличительная особенность силицированного графита — упруго-пластичная матрица, обеспечивающая повышенную устойчивость к образованию трещин. Последнее качество крайне актуально для любого торцового уплотнителя. Ещё одна особенность — наличие свободного графита (углерода) в составе упруго-пластичной матрицы. Это вещество, объём которого варьируется от 15 до 35% от общего объёма силицированного графита, делает поверхности самосмазывающимися, придаёт им высокие антифрикционные и теплопроводные свойства.

Уплотнители торцевого типа, изготовленные из силицированного графита СГ-П, СГ-П 0,5, СГ-П 0,5П и ГАКК 55/40, ГАКК 60/25 и ГАКК 30/65:

• сохраняют свои свойства при высокой — достигающей 450°С — температуре;
• не подвержены коррозии;
• не боятся воздействия агрессивных веществ — этилацетата, метилхлорида, уксусного ангидрида, серной, соляной, плавиковой, азотной, фосфорной, муравьиной и уксусной кислот. Это, в свою очередь, расширяет сферу применения насосных агрегатов, оснащённых такими уплотнениями.

Видео:Торцевое уплотнение вала для насоса Corken Z 2000Скачать

Материалы уплотняющих колец торцевого уплотнения

Видео:Торцевое уплотнение вала для Corken FD-150 (5242-1Х-6)Скачать

Требования к материалам для пар трения

Выбор тех или иных материалов для пары трения торцового уплотнения зависит от условий работы уплотнений и требований эксплуатации в отношении их надежности, долговечности и герметичности, а также технологичности и экономических показателей изготовления уплотнительных колец.

К материалам колец трущейся пары предъявляются определенные требования в части соответствия антифрикционности, износостойкости, коррозионной стойкости каждого материала в уплотняемой среде, а также к прочности, теплопроводности, изменению размеров деталей с изменением температуры в узле и др. Диапазоны изменения ряда характеристик материалов, используемых для колец пар трения, достаточно широк.

При выборе материалов для пар скольжения учитывают, прежде всего, их фрикционные качества при работе в паре трения, износостойкость материалов при работе в уплотняемой среде, физико-механические свойства, а также коррозионную стойкость.

Видео:Торцевое уплотнение вала для насоса Corken Z 2000 (второе)Скачать

Металлы

В качестве материала для пар трения торцовых уплотнений в торцовых уплотнениях используют сталь 95X18 (закаленная до 55 HRC) обычно в сочетании с углеграфитом 2П-1000Ф. Широкое распространение в конструкциях уплотнений получил хромистый чугун и сплав нирезист. Чугуны имеют хорошие и стабильные характеристики в условиях «смазочного голодания». Коррозионная стойкость чугунов повышается с добавлением никеля, хрома, меди или их комбинаций.

Наиболее широко применяют чугуны в комбинации с твердыми углеграфитами в насосах, перекачивающих нефтепродукты. Кольца из чугуна относительно недороги и легко поддаются обработке. В отечественных конструкциях торцовых уплотнений чугуны не применяют.

Видео:Монтаж торцевого уплотнения на насосСкачать

Углеродные материалы

Углеграфитовые материалы являются наиболее распространенными материалами, используемыми в парах трения торцовых уплотнений. В качестве исходных материалов для них применяют природный и искусственный графиты.

Углеграфитовые материалы для колец торцовых уплотнений делят на обожженные и графитированные. Состав тех и других примерно одинаков, и различаются они лишь степенью термической обработки. В качестве исходных материалов при производстве углеграфитов используются кокс, сажа, графит и пек. После заключительного прессования заготовки обжигают в печи и получают обожженные углеграфитовые материалы. Если после обжига применяют еще и выдержку в печи с температурой 2400 ÷ 2600°С, при которой часть аморфного угля переходит в графит, то такие материалы называют графитированными. При этом повышается теплопроводность углеграфитов (примерно в 2 раза), улучшаются их антифрикционные свойства, повышается стойкость к окислению, но снижается прочность. После обжига и графитизации углеграфитовые материалы имеют пористость 6 ÷ 30%. Чтобы ее ликвидировать, улучшить антифрикционные и механические свойства углеграфитов, их пропитывают смолами, солями, металлами и др. В общем случае пропитка снижает пористость, увеличивает модуль упругости, твердость, температурный коэффициент линейного расширения и теплопроводность материала.

Антифрикционные материалы на основе углерода подразделяют на следующие основные типы:

• углеродные обожженные с пропиткой
• графитированные с пропиткой
• графитофторопластовые
• силицированные графиты.

Читайте также: Реле 380 в для компрессора pegas pgs 2603

АГ-1500 пропиткой баббитом

Широкий диапазон физико-механических свойств углеродных материалов обусловлен многообразием композиций компонентов и способов производства. В конструкциях торцовых уплотнений широко применяют графит 2П-1000 с пропиткой фенолформальдегидной смолой и графиты АО-1500 и АГ-1500 с пропиткой свинцом или баббитом. Применяют их для работы в паре с силицированным графитом СГ-П или со сталью 95X18. Пропитка пористых графитов смолами, солями, металлами, в том числе свинцом, оловом, медью, сурьмой, обычно осуществляется в автоклавах, где при температуре выше температуры плавления материала пропитки создают попеременно давление и вакуум, чтобы заполнить пустоты в теле графита пропиточным материалом.

Одним из наиболее применяемых углеграфитовых материалов является силицированный графит. Он состоит из твердых зерен карбида кремния, перемежающихся с более мягкими включениями кремния и углерода. Высокая износостойкость и долговечность силицированного графита обусловлена особой структурой материала, представляющей собой жесткий каркас из карбида кремния высокой твердости и включенный в него свободный графит, который обеспечивает высокие антифрикционные свойства и теплопроводность. Для торцовых уплотнений используют силицированный графит нескольких марок: СГ-Т, СГ-П (различающиеся соотношением компонентов и имеющие различную технологию производства) и ГАКК 30/63, ГАКК 60/25, ГАКК 55/40 (графиты алюмокарбидкремниевые, разработанные специально для пар трения торцовых уплотнений). Эти материалы работают в парах трения отдельно или в комбинациях между собой. Силицированные графиты получают пропиткой исходного графита по всему объему жидким кремнием при температуре выше 2000°С. При этом происходит реакция с образованием карбида кремния. Однако при химической реакции не весь кремний входит в соединение с углеродом – свободный кремний в силицированном графите ограничивает химическую стойкость этих материалов. В частности, силицированные графиты СГ-Т и СГ-П нестойки в щелочах. Силицированный графит ГАКК 55/40 в этих условиях более стоек и является в настоящее время наиболее универсальным антифрикционным материалом с высокой химической стойкостью. Узлы трения из силицированного графита работоспособны при температурах до 350°С. Изделия из силицированного графита стойки к агрессивным средам: соляной, уксусной, фосфорной, серной, азотной, муравьиной, плавиковой кислотам, расплаву капролактама, метилхлориду, этилацетату и уксусному ангидриду.

В последнее десятилетие в узлах торцовых уплотнений широко применяются карбидокремниевые материалы, например, SILKAR, ROCAR и др. Карбид кремния SILKAR по сравнению с силицированными графитами значительно больше содержит карбида кремния и меньше углерода по массе. Он обладает значительно более высокими прочностью, модулем упругости и коэффициентом теплопроводности; его износостойкость в 2-3 раза выше, чем у СГ-П. Карбид кремния ROCAR®S (0,98% SiC, 0,1% свободного С, 0,09 % А1, 0,014% Ti, 0,028 % Fe, 0,006% Са; графит — остальное) производства Чешской Республики (реакционно-спеченный карбид кремния) отличается высокими эксплуатационными характеристиками: эрозионной, термической и химической стойкостью, надежностью и долговечностью, прочностью, твердостью, высоким модулем упругости, низким коэффициентом линейного термического расширения, высокой теплопроводностью и превосходными трибологическими свойствами.

Производители в качестве пар трения применяют карбид кремния и силицированный графит двух марок: твердый , который практически является монолитом карбида кремния; модифицированный (или корковый) , который получают при воздействии паров кремния на углеродное кольцо заданной конфигурации. Процесс силицирования идет на небольшую глубину (0,5 ÷ 1 мм), при этом кольцо остается пористым и его надо пропитывать.

По данным фирмы «Бургманн» (ФРГ), карбид кремния проявляет высокую химическую стойкость в различных средах и, прежде всего, в минеральных кислотах: соляной, азотной, серной, фосфорной и фтористо-водородной (без примесей) — при различных концентрациях и температурах. Для карбида кремния характерны высокие химическая стабильность, теплопроводность и износостойкость. Недостатком являются низкий предел прочности при растяжении и хрупкость. Одним из недостатков антифрикционных материалов на основе углерода является низкая ударная вязкость, однако это проявляется только на этапе обработки детали и монтажа уплотнения; при работе торцового уплотнения ударные осевые нагрузки демпфируются упругим поджимным элементом. Все углеродные материалы имеют более низкий температурный коэффициент линейного расширения, чем металлы, и это необходимо учитывать при выборе посадок в соединениях деталей из углеграфита и металла.

Видео:Сальниковое уплотнениеСкачать

Твердые сплавы

В парах трения торцовых уплотнений часто применяют сплавы на основе карбида вольфрама. В качестве связки при спекании карбидов вольфрама чаще всего используют кобальт и никель. Карбид вольфрама придает сплаву жесткость, прочность при сжатии, твердость, износостойкость, а металл связки – ударную вязкость и прочность при изгибе. Карбид вольфрама с кобальтом в качестве связки имеет ограниченное применение, в основном для абразивосодержащих сред. Кобальт имеет низкую химическую стойкость – растворяется даже в дистиллированной воде, поэтому его нельзя применять в аппаратах пищевой промышленности. Кобальт, имеющий большой период полураспада, недопустимо использовать в уплотнениях насосов атомных электростанции [9]. Кобальтовая связка колец из карбида вольфрама подвергается сильной коррозии в морской воде. Если вместо кобальтовой связки использован никель, то подобных явлений не происходит. Благодаря малому температурному коэффициенту линейного расширения твердых сплавов (в 2-3 раза меньше, чем коррозионностойкой стали) деформация поверхностей трения незначительна.

Читайте также: Количество опорных шеек распределительного вала ваз 21083

Высокая теплопроводность твердых сплавов (более высокую теплопроводность имеют лишь силицированные графиты и графитированные углеграфиты) обусловливает возможность их применения в условиях воздействия высоких термических нагрузок.

Видео:Устранение течи у промышленных насосов DAB. Замена торцевого уплотнения.Скачать

Керамика

Исключительность керамики определяется ее химической стойкостью в средах с сильными окислительными свойствами, в которых другие материалы нестойки, например в олеуме. Минералокерамику изготовляют на базе оксида алюминия. Так, минералокерамика ЦМ-332, содержащая 99 % оксида алюминия (корунда), имеет высокую стойкость в средах с сильными окислительными свойствами. Из-за хрупкости и сравнительно невысокой теплопроводности керамика склонна к терморастрескиванию при резком охлаждении и быстром нагреве, поэтому режим «смазочного голодания» для керамики нежелателен. В отечественных конструкциях торцовых уплотнений применяют минералокерамику ЦМ-332 в паре с графито-фторопластом Ф4К20.

Видео:Торцевое уплотнение вала для Corken FD-150 (5242-1Х-6)Скачать

Пластмассы

Для уплотнений, работающих при очень низкой нагруженности (например, в насосах системы охлаждения автомобиля при давлении жидкости 0,15 МПа и скорости скольжения не более 3,5 м/с), и для колец пар трения торцовых уплотнений используют пластмассы. Для них характерны высокая износостойкость и высокая технологичность (изделия из пластмасс получают горячим прессованием). Как правило, применяют твердые пластмассы на основе фенольной смолы, наполненные коксовой, асбестовой крошкой либо асбестом слоистой структуры, а также графитом или баббитом в порошкообразном виде. Эти материалы имеют высокую износостойкость в воде при работе в паре с хромистым чугуном, бронзой и керамикой. Износостойкость в значительной степени зависит от технологических параметров, например, давления и температуры при прессовании и продолжительности охлаждения.

В автомобилестроении широко применяют материал на основе фенольной смолы с добавкой графита и свинца — НАМИ-ГС-ТАФ-40, работающий в паре со сталями 30X13 или 40X13, термообработанных до 42 ÷ 47 HRC. Отрицательными свойствами материалов на базе синтетических смол является их низкая термостойкость, что ограничивает их использование при температурах выше 80°С из-за повышения коэффициента трения и деструкции материала.

Для наиболее агрессивных сред и тяжелых температурных условий (от -200 и до +100°С) уплотнительные кольца изготовляют из фторопласта-4 (ГОСТ 10007-80) и различных его модификаций. Этот материал имеет практически абсолютную химическую стойкость (на него действуют только расправленные щелочные металлы, трехфтористый хлор, элементарный фтор при высоких температурах). Коэффициент трения фторопласта-4 по твердой поверхности при малых скоростях скольжения составляет 0,05 ÷ 0,1. Материалы на основе фторопласта-4 обладают высокой стойкостью во многих средах и низким коэффициентом трения по твердым поверхностям, особенно при низких температурах, что является важным при создании узлов уплотнений для условий герметизации криогенных сред. Однако они обладают низкими показателями прочности и теплопроводности. Использование фторопластов-4 с разного рода наполнителями (например, ситаллами) повышает прочность таких материалов, а добавки кокса и молибдена повышают износостойкость.

Видео:Торцевое уплотнение M7NСкачать

Сальниковая набивка

Иногда в качестве материала для одного из колец торцовой пары применяют сальниковую набивку. Обычно используют для этой цели набивку на основе углеродных волокон. Такое применение сальниковой набивки для колец торцового уплотнения возможно для конструкций на низкие перепады давлений (до 1 МПа). Достоинством такого использования набивки является возможность достаточно легкой замены изношенного кольца без основательной разборки самого узла уплотнения.

Видео:Пропуск торцевого уплотнения высоко-оборотистого насоса каустикаСкачать

Покрытия и напыления

Для снижения стоимости уплотнений возможно кольца трущейся пары изготавливать из дешевых материалов и выполнять антифрикционное и износостойкое покрытие трущихся поверхностей. Покрытия обычно выполняют плазменным напылением порошков из оксида алюминия или хрома, карбидов вольфрама или хрома. Толщина этих покрытий составляет обычно десятые доли миллиметра. Важным условием хорошей работы таких колец является близость коэффициентов температурного расширения основного материала колец и материала покрытия. Кроме напыления, покрытия колец выполняют гальваническим способом или термообработкой: хромированием, оксидированием, азотированием и др.

Плазменная обработка включает в себя ряд различных технологий нанесения покрытий, в которых термическим источником является плазма, а источником кинетической энергии струя газов, способствующих возникновению плазмы. В качестве материала покрытия, в зависимости от потребностей, применяются чистые металлы (Ti, Та, Mo, W, Al, Cu, Ni, Сг, V, Zr), сплавы на основе Ni, Cr, Fe, В, Si, Си, карбиды Cr, W, Mo, Si, Ti, оксиды Cr₂O₃, A1₂O₃ , TiO₂, ZrO₂, SiO₂.

Основные сферы применения покрытий — это защита от коррозии и действия химических элементов при высокой и низкой температурах с обеспечением высокой абразивной и эрозионной износостойкости. Покрытия, нанесенные плазменным методом (в особенности керамические), применяются в химической и нефтехимической промышленности. Это обусловлено их высокой химической стойкостью (более высокой, чем у литой керамики), сопротивляемостью термическим колебаниям, удовлетворительной абразивной износостойкостью и возможностью «снятия» электростатических зарядов, накопившихся на вращающемся кольце.

В качестве покрытия трущихся поверхностей колец пары трения применяют также карбид кремния, обладающий коррозионной стойкостью, стойкостью к тепловым ударам, высокой твердостью и теплопроводностью, хорошими антифрикционными характеристиками. Из ряда модификаций карбида кремния (карбиды кремния с кристаллической α- и β-структурами без свободного кремния, карбиды с частичным содержанием свободного кремния) применительно к кольцам торцовых уплотнений наилучшими свойствами обладает однофазный карбид с кристаллической α-структурой.

Кольца торцовых уплотнений с такими покрытиями значительно дешевле в производстве, чем из цельных дорогостоящих материалов, однако их применение пока не стало признанным путем для снижения стоимости узлов уплотнений.

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/uplotnenie-vala-tortsevoe-keramika-grafit-fpm

  🎬 Видео

  Торцевые уплотненияСкачать