• page_banner

Uvod v PTFE tesnila za ustnice za vrtljive aplikacije

Uvod v PTFE tesnila za ustnice za vrtljive aplikacije

Za izboljšanje vaše izkušnje uporabljamo piškotke.Z nadaljevanjem brskanja po tej strani se strinjate z našo uporabo piškotkov.Več informacij odPTFE oljno tesnilo
Iskanje učinkovitih tesnil za dinamične površine je bil velik izziv že desetletja in celo stoletja in postaja vse večji izziv od pojava in razvoja avtomobilov, letal in sofisticiranih strojev.
Danes se vse pogosteje uporabljajo termoplasti, kot so tesnila iz politetrafluoroetilena (PTFE) (znana tudi kot tesnila za rotacijske gredi).
V tem članku si bomo podrobneje ogledali življenjsko dobo visoko zmogljivega PTFE rotacijskega tesnila in njegov razvoj skozi čas.
Vsak »superjunak« ima zgodbo o izvoru.Enako velja za PTFE tesnila.Prvi pionirji so uporabljali vrv, surovo kožo ali debele pasove kot nekaj prvih tesnil ali tesnilnih elementov na osi koles.Vendar so ta tesnila nagnjena k puščanju in zahtevajo redno vzdrževanje.Mnoga današnja podjetja za elastomerna tesnila so bila nekoč strojarne.
V poznih dvajsetih letih 20. stoletja so bile prve radialne tesnilke izdelane iz usnjenih in kovinskih škatel s pritrdilnimi elementi.V poznih štiridesetih letih prejšnjega stoletja je usnje začela nadomeščati sintetična guma.Po 40 letih mnogi proizvajalci začenjajo ponovno razmišljati o svojem celotnem tesnilnem sistemu, pogosto integrirajo tesnilno površino v tesnilni sklop in uporabljajo več ustnic z navpičnimi in vodoravnimi kontaktnimi točkami.
Fluorocarbon je eden takih proizvajalcev.Leta 1982 je Fluorocarbon kupil SealComp, takrat majhno družinsko podjetje za proizvodnjo tesnil za ustnice s sedežem v Michiganu.Po prevzemu je podjetje Fluorocarbon Company preselilo SealComp v tovarno v Južni Karolini za proizvodnjo kovinskih tesnil za jedrsko in petrokemično industrijo.
To novo podjetje z ustnimi tesnili je specializirano za visokotlačne hidravlične črpalke in motorje, vojaške alternatorje in druge komercialne izdelke, vključno s tesnili ročične gredi dizelskih tovornjakov in termostati.
Sredi devetdesetih let prejšnjega stoletja je podjetje The Fluorocarbon Company spremenilo svoje ime v Furon in leta 2001 ga je prevzel BD SEALS Solutions™. To dodaja Furon k že tako močnemu poslu vzmetnih tesnil BD SEALS Solutions™, ki je bil ustanovljen leta 1955.
Leta 1995 je bil zunanjemu premeru tesnila BD SEALS Solutions™ dodan elastomerni trak.To se naredi, da se odpravi stiskanje kovine na kovino in zagotovi tesno tesnjenje med tesnilom in tesnilom telesa stranke.Kasneje so bile dodane dodatne funkcije za odstranitev tesnila in aktivne zaustavitve za zaznavanje tesnila in preprečevanje nepravilne namestitve.
Med tesnili na ustnicah iz elastomerne gume in tesnili na ustnicah BD SEALS PTFE je veliko podobnosti, a tudi veliko razlik.
Strukturno sta si obe tesnili zelo podobni, saj uporabljata kovinsko ohišje, stisnjeno v mirujoče tesnilo ohišja, in na obrabo odporen robni material, ki se drgne ob vrtečo se gred.Prav tako porabijo enako količino prostora, ko so v uporabi.
Elastomerna ustna tesnila so najpogostejša tesnila gredi na trgu in so vlita neposredno v kovinsko ohišje, da zagotovijo zahtevano togost.Večina elastomernih gumijastih tesnil za ustnice uporablja raztezno vzmet kot nakladalni mehanizem, ki zagotavlja tesno tesnjenje.Običajno je vzmet nameščena tik nad točko stika med tesnilom in gredjo, kar zagotavlja potrebno silo za prekinitev oljnega filma.
V večini primerov tesnila iz PTFE za tesnjenje ne uporabljajo podaljšalne vzmeti.Namesto tega se ta tesnila odzivajo na kakršno koli obremenitev, ki je posledica raztezanja tesnilnega roba in upogibnega polmera, ki ga ustvari kovinsko telo.PTFE tesnila na ustnicah uporabljajo širši kontaktni vzorec med ustnicami in gredjo kot elastomerna tesnila na ustnicah.PTFE tesnila imajo tudi manjšo specifično obremenitev, vendar imajo širšo kontaktno površino.Njihova zasnova je bila usmerjena v zmanjšanje stopnje obrabe, spremembe pa so bile narejene za zmanjšanje obremenitve enote, znane tudi kot PV.
Posebna uporaba PTFE ustnih tesnil je tesnjenje vrtljivih gredi, zlasti gredi, ki se vrtijo pri visokih hitrostih.Kadar so pogoji zahtevni in presegajo njihove zmožnosti, so odlična alternativa elastomernim gumijastim tesnilom.
V bistvu so PTFE tesnila za ustnice zasnovana za premostitev vrzeli med tradicionalnimi elastomernimi tesnili za ustnice in mehanskimi ogljikovimi tesnili za ustnice.Delujejo lahko pri višjih tlakih in hitrostih kot večina elastomernih tesnil, zaradi česar so odlična alternativa.
Na njihovo delovanje ne vplivajo neugodna okolja z ekstremnimi temperaturami, korozivnimi mediji, visokimi površinskimi hitrostmi, visokimi pritiski ali pomanjkanjem mazanja.Odličen primer vrhunskih zmogljivosti PTFE so industrijski zračni kompresorji, ocenjeni za delovanje več kot 40.000 ur brez vzdrževanja.
Obstaja nekaj napačnih predstav o proizvodnji PTFE tesnil.Elastomerna gumijasta tesnila na ustnicah pritiskajo gumo neposredno na kovinsko ohišje.Kovinsko telo zagotavlja potrebno togost, elastomer pa prevzame delovni del tesnila.
Nasprotno pa tesnil iz PTFE ni mogoče vliti neposredno na kovinsko ohišje.PTFE material ne preide v tekoče stanje ali stanje, ki omogoča pretok materiala;Zato so PTFE tesnila izdelana tako, da se tesnilo strojno obdela, nato sestavi v kovinsko ohišje in nato mehansko vpne.
Pri izbiri natančne tesnilne rešitve za vrtljive aplikacije je treba natančno upoštevati pomembne dejavnike, vključno s hitrostjo gredi, površinsko hitrostjo, delovno temperaturo, tesnilnim medijem in tlakom v sistemu.Obstaja veliko drugih delovnih pogojev, ki jih morate upoštevati, ko se odločate, vendar so zgoraj navedeni glavni.
S pravicami pride velika odgovornost.Sčasoma se je fokus BD SEALS Solutions™ preusmeril na aplikacije, ki zahtevajo zahtevnejša tesnila iz PTFE.Ena od ključnih prednosti tesnila je njegova sposobnost delovanja v zahtevnih okoljih v industrijski, avtomobilski in vesoljski industriji.
Delujejo lahko pri višjih tlakih in hitrostih na vrtečih se gredi kot elastomerna ustna tesnila, prednosti pa se tu ne končajo.Druge prednosti PTFE tesnil za ustnice vključujejo:
BD SEALS Solutions™ Dve pogosti tesnili na ustnicah sta tesnila BD SEALS PTFE s kovinskim ohišjem z vrtljivimi ustnicami in polimerna tesnila DynaLip, ki sta zamenljivi.Glavna razlika med njimi je njihova zasnova.Tesnila kovinskega ohišja uporabljajo pločevino za oblikovanje zatesnjenega ohišja in nato namestijo tesnilni rob, da mehansko vpnejo tesnilo.
Ustna tesnila BD SEALS, izumljena v zgodnjih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, so zasnovana za delovanje v težkih okoljih od -53 °C do 232 °C, v težkih kemičnih okoljih ter suhih in abrazivnih okoljih.Dinamična PTFE rotacijska tesnila se uporabljajo v naslednjih aplikacijah:
Tesnila DynaLip so približno deset let pred rotacijskimi tesnili BD SEALS.Njihova izdelava je postala potrebna, ko je BD SEALS Solutions™ začel delati na mešanju in mešanju eksplozivnih materialov za vojaške namene.Tesnila s kovinskim ohišjem so popolnoma neprimerna za ta namen zaradi možnosti, da pridejo v stik z vrtljivo gredjo mešanega eksploziva.Zato so oblikovalski inženirji BD SEALS Solutions™ razvili ustno tesnilo, ki ne vsebuje kovin, hkrati pa ohranja svoje ključne prednosti.
Pri uporabi tesnil DynaLip je potreba po kovinskih delih popolnoma odpravljena, saj je celotno tesnilo izdelano iz istega polimernega materiala.V večini primerov elastomerO-obročse uporablja med zunanjim premerom tesnila in izvrtino ohišja.O-obročki zagotavljajo tesno statično tesnjenje in preprečujejo vrtenje.V nasprotju s tem so tesnila BD SEALS lahko izdelana iz več kot treh različnih materialov in so zaprta v kovinskem ohišju.
Danes je izvirno tesnilo DynaLip ustvarilo veliko različnih različic, ki so prav tako idealne za namestitev na terenu, saj ne potrebujejo posebnih orodij za namestitev in so primerne tudi za aplikacije, ki zahtevajo odstranitev tesnila za čiščenje.Zaradi preproste zasnove so ta tesnila pogosto bolj ekonomična.
Kako BD SEAL PTFE tesnila za ustnice, polimerna tesnila DynaLip in druga tesnila za ustnice iz bd seals Solutions™ spreminjajo naše vsakdanje življenje?
PTFE tesnila na ustnicah zagotavljajo vrhunske tesnilne lastnosti in nizko trenje v suhem ali abrazivnem okolju.Pogosto se uporabljajo v kompleksnih aplikacijah, kjer je potrebna hitrost.
Trg zračnih kompresorjev je dober primer, kako PTFE tesnila na ustnicah nadomeščajo elastomerna in karbonska mehanska tesnila.BD SEALS Solutions™ je začel sodelovati z večino večjih podjetij za zračne kompresorje sredi osemdesetih let prejšnjega stoletja in zamenjal gumijasta ustna tesnila, ki so nagnjena k puščanju, in ogljikova čelna tesnila.
Prvotna zasnova je temeljila na tradicionalnem visokotlačnem ustnem tesnilu, toda sčasoma, ko se je povpraševanje povečalo in je bila potrebna večja zmogljivost, je bilo tesnilo zasnovano tako, da ne pušča in ima podaljšano življenjsko dobo.
Nova tehnologija je bila razvita za več kot podvojitev življenjske dobe tesnila, medtem ko ves čas ohranja strog nadzor puščanja.Kot rezultat, Omniseal Solutions™ PTFE tesnila za ustnice veljajo za industrijski standard, saj zagotavljajo več kot 40.000 ur delovanja brez vzdrževanja.
Ustna tesnila iz PTFE zagotavljajo vrhunski nadzor puščanja in lahko delujejo od 1000 do 6000 vrt./min z različnimi mazivi in ​​daljša časovna obdobja (15.000 ur), kar zmanjšuje garancijske zahtevke.bd seals Solutions™ ponuja tesnila gredi za industrijo stiskanja vijakov s premeri od 0,500 do 6000 palcev (13 do 150 mm).
Mešalniki so drugo industrijsko področje, kjer je prilagoditev tesnil zelo razširjena.Stranke BD SEALS Solutions™ v tej panogi potrebujejo tesnila, ki lahko prenesejo upogib gredi in odtekanje do 0,300 in. (7,62 mm), kar je precejšnja količina dinamičnega odmika gredi.Za rešitev te težave in izboljšanje hitrosti delovanja BD SEALS Solutions™ ponuja patentirano zasnovo plavajočega tesnila.
bd seals ustna tesnila so enostavna za namestitev, izpolnjujejo stroge zahteve EPA glede puščanja in so združljiva z oljem in hladilno tekočino za uporabo v zaprtih prostorih skozi celotno življenjsko dobo črpalke.
Poleg tega so tesnila Solutions™ oblikovana za dinamične pogoje tesnjenja, ekstremne hitrosti, težave s tlakom in temperaturo ter številne druge aplikacije.
Njihova tesnila se uporabljajo tudi v opremi, ki zahteva materiale, odobrene s strani FDA, za uporabo v strojih, kot so:
Vse te aplikacije zahtevajo zelo nizek upor tesnila proti trenju za znižanje temperature.Poleg izpolnjevanja standardov FDA tesnila ne smejo vsebovati votlin, ki bi lahko povzročile zagozditev materiala, ki se tesni, in morajo biti združljiva s kislinami, alkalijami in čistilnimi sredstvi.Prestati morajo tudi visokotlačno pranje in opraviti testiranje IP69K.
bd seals Solutions™ ustna tesnila se uporabljajo v pomožnih pogonskih enotah (APU), plinskoturbinskih motorjih, zaganjalnikih, alternatorjih in generatorjih, črpalkah za gorivo, tlačnih turbinah (RAT) in aktuatorjih loput, kar je eden največjih trgov.
APU je bil aktiviran na letu US Airways Flight 1549 (»Miracle on the Hudson«), da bi letalu zagotovil energijo za varen pristanek.BD SEALS Solutions™ tesnila na ustnicah in vzmeti so nameščena v osrednji sistem tega letala, ki velja za kritičnega med letom in mora biti ob uvedbi 100 % operativen.
Obstaja veliko razlogov, zakaj se vesoljski proizvajalci zanašajo na ta tesnila.Posebno zasnovana tesnila BD SEALS zagotavljajo tesnejše tesnjenje in izboljšano delovanje kot primerljiva elastomerna tesnila.Prav tako zahtevajo manj prostora kot mehanska ogljikova mehanska tesnila na gredi turbin in zunanjih menjalnikih.
Prenesejo lahko temperature od -65 °F do 350 °F (-53 °C do 177 °C) in pritiske do 25 psi (0 do 1,7 bara), s tipično površinsko hitrostjo od 2000 do 4000 čevljev na minuto (10 do 20 m/s).Nekatere rešitve bd seals Solutions™ na tem območju lahko delujejo s hitrostjo nad 20.000 čevljev na minuto, kar je enakovredno 102 metroma na sekundo.
Drugi pomemben trg so tesnila letalskih motorjev, kjer tesnila na ustnicah uporabljajo veliki proizvajalci letalskih motorjev v zunanjih tesnilih menjalnika.tesnila bd seals Solutions™ se uporabljajo tudi v reaktivnih turboventilatorskih motorjih.Ta tip motorja je opremljen z zobniškim sistemom, ki ločuje ventilator motorja od nizkotlačnega kompresorja in turbine, kar omogoča, da vsak modul deluje z optimalno hitrostjo.
Tako lahko zagotovijo večjo učinkovitost.Običajno potniško letalo porabi približno pol galone goriva na miljo, učinkovitejši motorji pa naj bi prihranili povprečno 1,7 milijona dolarjev operativnih stroškov na letalo na leto.
Poleg podpore komercialnim industrijam se PTFE tesnila uporabljajo tudi v vojski, zlasti v ministrstvu za obrambo.To vključuje uporabo na lovskih letalih, letalonosilkah in helikopterjih.
PTFE tesnila na ustnicah se pogosto uporabljajo na vojaških letalih;Na primer, pri ventilatorjih z navpičnim dvigom se tesnila motorja menjalnika helikopterja in njihova vzmetna tesnila uporabljajo tudi za dele tesnil glave rotorja, lopute in letvice ter ključno opremo v zavornem sistemu, ki se uporablja za lovljenje letala.Pristal na palubi.Pomembno je zagotoviti, da oprema, ki se uporablja za te namene, ne pokvari.
Ustna tesnila BD SEALS Solutions™ so primerna za nekatere najzahtevnejše aplikacije, kot so ročične gredi, razdelilniki, črpalke za gorivo in tesnila odmikačev, ki jih najdemo v dirkalni industriji, kjer so motorji seveda pogosto potisnjeni do svojih meja.
Večina motorjev ekip NASCAR in Indianapolis Motorsports uporablja tesnila BD SEALS Solutions™.Skoraj vsak kvalifikant in finišer v Indianapolisu leta 2019 je uporabil tesnila na ustnicah vsaj na sprednji in zadnji ročični gredi.bd seals Solutions™ ima tudi patentirano zasnovo, ustvarjeno posebej za NASCAR za odpravo pogostih težav, ki povzročajo okvaro PTFE tesnila.
Ko je med nedavno dirko na Daytona Superspeedwayu pri visokih hitrostih in visokem tlaku pregorelo oljno tesnilo ročične gredi dušilke motorja, se je vodilni proizvajalec motorjev NASCAR obrnil na ustna tesnila bd seals Solutions™.Rezultat je bila zmaga za vse: Brad Keselowski in številka 2 Penske Ford sta zmagala na dirki z uporabo bd seals Solutions™ lip seals.Da bi še izboljšali ta uspešen dogodek, so štirje od petih najboljših vozil vozili avtomobile, opremljene z motorji vodilnih proizvajalcev, ki so prav tako imeli koristi od teh tesnil.
Druga dirkalna uporaba tesnil BD SEALS Solutions™ je v injektorjih za gorivo nad glavo.Ti motorji so izpostavljeni ekstremnim pogojem, kjer se vsaka komponenta upogiba, trese in zvija, kar povzroča stik med deli, do katerega običajno ne bi smelo priti.Zato je povprečna življenjska doba zgornjega injektorja goriva manj kot pet minut pri uporabi pri dirkalnih hitrostih.

 


Čas objave: 10. oktober 2023