Уплотнения для насосов:

манжетные, щелевые, динамические и с "плавающими" кольцами

Уплотнения с "плавающими" кольцами

Эти уплотнения применяются при окружных скоростях до 40 м/сек, однако эти скорости не являются предельными. Высокие температуры и давления не ограничивают применения этих уплотнений. Утечки в этом уплотнении больше, чем в торцевом уплотнении, но меньше, чем в щелевом или набивочном уплотнении.

Уплотнения с "плавающими" кольцами можно рассматривать как совокупность двух уплотнений - торцевого и щелевого. При этом они отличаются от торцевого уплотнения тем, что в них отсутствует относительное вращение контактирующих пар (от проворачивания плавающие кольца фиксируются направляющими штифтами или шпонками). В радиальном зазоре осуществляется дросселирование давления, т. е. образуется уплотнение, которое можно рассматривать как самоцентрирующееся щелевое.

Так же как и в щелевых уплотнениях, в них практически отсутствует механическое трение. Для уменьшения износа торцевых поверхностей в некоторых типах насосов, например в ГЦН, применяют подвод к ним очищенной воды. Материалы для плавающих колец должны быть эрозионно-стойкими, обладать антифрикционными свойствами. В настоящее время нет надежных методов расчета плавающих уплотнений, поэтому применение такого уплотнения требует опытной проверки.

Манжетные уплотнения

Резиновые армированные манжеты для валов регламентированы ГОСТ 8752-79. Эти уплотнения предназначаются для работы в воде, минеральном масле, дизельном топливе при избыточном давлении до 0,05 МПа, окружной скорости до 20 м/с и температуре в месте контакта манжеты с валом от - 60 до 170 °С.


Манжеты изготовляют двух типов: однокромочные и двух-кромочные с пыльником. Стандарт предусматривает диаметры валов от 10 до 130 мм, кроме того, в специальных случаях от 6-9 мм до 140-500 мм. Ресурс манжетного уплотнения должен быть 5000 ч.

Сопряженные с манжетой поверхности должны иметь шероховатость для поверхности вала 0,63 мкм или 0,32 мкм, для отверстия 2,5 мкм; твердость поверхности трения HRC для стального вала не менее 30. В насосах манжетные уплотнения применяют чаще всего в сочетании с уплотнениями других типов.

Щелевые лабиринтные уплотнения

Принцип работы уплотнений этого типа заключается в дросселировании давления в цилиндрических щелях. Щелевые лабиринтные уплотнения могут быть использованы практически при любых рабочих давлениях, окружных скоростях и температурах перекачиваемой жидкости. Этo обеспечивается за счет выполнения уплотнения в виде совокупности элементарных щелевых уплотнений, разделенных гидравлическими затворами и разгрузочными камерами, поддерживающими такие перепады давлений и температур в элементах уплотнений, при которых обеспечиваются заданное значение утечек и высокая долговечность уплотнения (25 000 ч и более).

Несмотря на то, что работа этих уплотнений сопровождается относительно большими потерями энергии (протечки достигают 4-5 %, а иногда 10 % от подачи), они находят широкое распространение в насосах. Радиальный зазор в щелевых уплотнениях в насосах ЭС обычно принимается равным 0,3-0,35 мм. При таком значении зазоров уплотнения чувствительны к попаданию в дроссельную щель твердых частиц, поэтому на подводах в гидрозатворы уплотнений устанавливаются фильтры (обычно сдвоенные) с ячейками сетки 0,1-0,2 мм.

Для обеспечения минимальных перетечек в уплотнениях стремятся свести к минимуму перепады давлений между подводимой в гидравлический затвор холодной и "запираемой" горячей водой. Для этого устанавливают специальные регуляторы перепада давлений, поддерживающие перепады 0,05- 0,15 МПа и менее. Иногда регулирование протечек осуществляется по импульсу от температуры слива воды из уплотнений. Применяя в современных насосах щелевые уплотнения, для исключения заклинивания ротора необходимо не допускать касания поверхностей уплотнения (это обеспечивается тщательной центровкой насосов и правильным режимом пуска).

Динамические уплотнения

Уплотнения этого типа по принципу действия отличаются от ранее рассмотренных типов уплотнений. В это уплотнение встроен элемент, представляющий собой насос, создающий противодавление, не позволяющее перекачиваемой жидкости вытекать через зазор концевого уплотнения вала. Применяя это уплотнение, можно обеспечить полную герметичность насоса.

Из динамических уплотнений наибольшее распространение в насосах получили уплотнения, выполненные в виде радиальных или осевых импеллеров, получающих энергию от вращающегося вала. Радиальные динамические уплотнения выполняют с колесом открытого или закрытого типа, осевые - с различной нарезкой (винтовой или лабиринтной). Недостатком уплотнений этого типа является то, что они не уплотняют вал при остановленном насосе и могут явиться источником кислородонасыщения перекачиваемой насосом жидкости.

Еще по теме:

По материалам сайта: http://www.agrovodcom.ru