Что такое набивка сальников. Инструкция по подбору, установке и замене сальниковой набивки. Особенности применения сальникового уплотнения, минусы и плюсы

В чем заключается набивка сальников?

Сама по себе набивка сальников представляет собой изделия, предназначенные для сальниковых камер. С виду это простой эластичный шнур с квадратным/круглым сечением. Сечение сальников производится из асбестовой нити и др. волокон. Сальники обеспечивают герметизацию как динамичных, так и не динамичных соединений механизма. Набивки сальников отлично взаимодействует с агрессивной средой и с разными температурами. На данный момент сальники представлены разными видами. Различают асбестовые/ неасбестовые набивки.

Перед набивкой сальников поставлена важная задача, а именно герметизация узлов и агрегатов в любой промышленности. Она делится на типы и классы. Каждому типу и классу свойственен определенный уровень эксплуатации. К примеру, набивки с содержанием асбеста используется в нефтяной промышленности, поскольку все нефтеперерабатывающие машины и станки взаимодействуют с химическими нефтяными продуктами, газами, смесями. В тех случаях, когда возникает серьезная ситуацию, для осуществления процесса набивки применяется прессовка, выполняемая специалистами.

Если говорить о набивке сальников типа MC 105, то она включает в себя качественные гибкие графитовые волокна, армированных х/б нитью и пропитанные политетрафторэтиленом. Она используется для того, чтобы уплотнять центробежные и плунжерные насосы. Эта набивка используется в составе горячей воды, в нефтяных продуктах, смазочном и термальном масле и разных органических растворителях.

В ней не происходит утечка между волокнами только благодаря тому, что под образовавшимся давлением выделяется специальная масса, которая предотвращает утечку. Кроме того, набивка отличается пониженным коэффициентом трения. Применяемый графит понижает тепловыделение и потребление электроэнергии в насосах. Помимо прочего, она может самостоятельно смазываться. То есть, в случае изнашивания одного слоя, обнажается второй слой с теми же свойствами, тем самым продлевается срок использования. Поскольку набивка сальников характеризуется теплопроводностью, благодаря которой тепло в камерах рассеивается.

Как видно, этот процесс занимает достаточно времени. Процесс набивки необходим для наполнения сальника и уплотнения того места, откуда выпускаются все движущиеся детали механизма. Этот процесс необходим для того, чтобы втулка сальника вплотную прижималась к набивке и опускалась в гнездо, глубиной в 10-15 мм.

Порой, в жилищно-коммунальном хозяйстве возникают проблемы, связанные с централизованной системой отопления, отрегулировав которую сальники начинают пропускать воду. Если говорить о летнем сезоне, то отопление не поступает, так как его отключают для выполнения ремонтных работ. А так, как многие уезжают из города, то попасть к ним в дома просто невозможно и как следствие отремонтировать сальники тоже невозможно. Если же использовать тот аппарат, который проиллюстрирован на рисунке ниже, то эти же ремонтные работы можно выполнять и зимой, при действующей системе отопления.

Необходимо создать скобу по образу буквы, толщина пластины которой равно 5 мм, ширина – 40 мм, а длина — 250 мм. В центре просверлите отверстие, концы нужно залить строго по диаметру трубопровода и поставить винт. Так как цилиндр будет прижат к крышке крана, то образуется преграда воды к сальнику. Потом крышку отворачивают и набивают сальником.

Осуществляя набивку центробежных насосов, необходимо использовать хлопчатобумажный шнур, а лучше плетенку, которую сначала нужно промокнуть в теплое цилиндровое масло с небольшим содержанием парафина.

В дополнение ко всему можно воспользоваться плетенкой из чистого длинноволосого льна, который нужно очистить от костры и пропитать составом с содержанием мыла, вазелина, графита.

В уплотнении сальников центробежных насосов применяется про-графический асбест. Для тех предприятий, которые качают нефтяные продукты, применяют иные волокнистые сальниковые набивки с применением медной проволоки.

Сальниковые набивки в арматуре низкого, среднего и высокого давления служат для заполнения сальника в целях предотвращения пропуска среды через зазоры между движущимся шпинделем и крышкой, а у арматуры сверхвысоких параметров, кроме того, для заполнения сальника подвижного поршня - крышки и корпуса арматуры.

Набивки, пропитанные антифрикционным составом, применяются также с целью смазки сальника и корпуса цилиндра арматуры сверхвысокого давления.

Набивка должна создавать наименьшее трение о шпиндель и должна быть устойчивой против износа под воздействием среды, стойкой в условиях работы при высокой температуре и давлении, и не должна задирать шпиндель и поршень - крышку во время открытия и закрытия арматуры.

Тип и материал набивок выбираются в зависимости от среды, давления и температуры. Применение набивок в зависимости от среды и ее параметров приведено в таблице:

Типы сальниковых набивок и область их применения

	Предельные параметры среды
Рабочая среда	Давление, кгс/см2	Температура, °С	Сальниковая набивка
Воздух и смазоч­ные масла	160	100	Плетеная хлопчатобумажная сухая (ХБС) и пропитанная (ХБП); пеньковая сухая (ПС) и пеньковая пропитанная (ПП)
Топливо нефтяное		100	Плетеная хлопчатобумажная пропитанная (ХБП); пеньковая сухая (ПС) и пропитанная (ПП); асбестовая пропитанная (АП); асбесто­маслостойкая
Вода		130	Плетеная тальковая сухая (ТС) и пропитан­ная (ТП)
Вода	160	100	Плетеная хлопчатобумажная пропитанная (ХБП); пеньковая сухая (ПС) и пропитанная (ПП); скатанная прорезиненная хлопчатобу­мажная (ПХБ) и льняная (ПЛ); манжеты хлоп­чатобумажные (МХБ) и льняные (МЛ)
Вода и пар	200	300	Манжеты асбестовые (МА)
Газы		300	Плетеная асбестовая сухая (АС) и асбесто­проволочная (АПР)
Пар		130	Плетеная тальковая сухая (ТС)
-/-		400	Плетеная асбестовая сухая (АС)
-/-	100	400	Скатанная прорезиненная асбестовая (ПА) или асбестометаллическая (ПАМ)
Пар	100	510	Асбестовая пушонка (40°/о распущенного асбеста и 60°/о графита), снизу и сверху по одному асбестовому кольцу
-/-	100	510	Асбестовые кольца, между которыми уста­навливаются втулки из чешуйчатого серебри­стого графита
-/-	255	585	Асбестовые кольца, пропитанные графитом с прослойкой серебристого чешуйчатого гра­фита
-/-	300	650	Графито-слюдяная с цинком (ГСЦ) или алю­минием (ГОА)
Вода	230	230	Плетеный асбестовый шнур „Рациональ» и асбестовая пушонка

Набивки различаются твердые и мягкие. Мягкие сальниковые набивки изготовляются из:

• волокнистых материалов растительного происхождения - хлопчатобумажной, льняной, пеньковой или жгутовой пряжи;
• асбестового волокна или пряжи, содержащих примеси хлопковых волокон и усиленных металлической проволокой.

Твердые набивки изготовляются из металла или сочетания металла с асбестом или графитом. Металлические набивки не получили широкого распространения.

В связи с тем, что сальниковая набивка может приводить к коррозии штоков, набивку сальников необходимо производить после окончания монтажных работ перед гидравлическим испытанием паропроводов.

Прокладки между фланцевыми соединениями устанавливаются металлические точеные зубчатые на мастике из графита, приготовленной на натуральной олифе. Если отсутствуют прокладки из положенного материала, то их можно изготовить из обрезков труб паропровода.

Сальниковые набивки для арматуры среднего и низкого давления.

Изготовляются трех типов: плетеные, скатанные и кольцевые. Набивки различаются по форме, конструкции и оплетке. По конструкции набивки разделяются на плетеные, прессованные и пасты.

Для заполнения сальника шнур разрезают на отрезки, свертывают в кольца и таким образом закладывают в сальниковую коробку. Эти набивки преимущественно применяются для среды с температурой до 400 °С.

Для давлений выше 200 кгс/см2 и температуры выше 400 °С набивочные кольца прессуются из графита, смеси асбеста с графитом или их составляют из металлической оболочки с мягким сердечником.

По форме сечения набивки разделяются на круглые и квадратные. Наибольшее применение имеют набивки квадратные, потому что лучше обжимают шпиндель.

По роду оплетения набивки бывают трех типов:

• с одним плетением;
• с несколькими плетениями;
• насквозь плетеные.

Для давлений до 10 кгс/см2 можно применять набивку с одним оплетением, для давлений от 10 до 64 кгс/см2 набивку с несколькими оплетениями и при давлениях свыше 64 кгс/см2 применяют набивку насквозь плетеную.

Набивки размерами до 19 мм при огибании вокруг оправки диаметром 75 мм и набивки размером свыше 22 мм вокруг оправки диаметром 150 мм не должны иметь выпучивания и расслаивания. Поверхность набивки должна быть ровной, не липкой, на ней не должно быть выступающих оборванных ниток.

Стандартные размеры, установленные для набивок: 4, 5, 6, 8, 10, 13, 16, 19, 22 мм.

Сальниковые набивки для арматуры высокого давления.

Пар высокого давления значительно быстрее разъедает каналы в местах неплотностей, через которые он просачивается, парение сальников при этом быстро увеличивается.

Если набивку дефектных сальников не заменить после начала парения сальника, то произойдет сильная эрозия металла шпинделя и шпиндель необходимо будет заменить новым.

На трубопроводах при давлении до 140 ата и температуре до 570 °С для сальниковых уплотнений арматуры применяют набивки различных типов, изготовленные из асбеста и графита.

Асбестовый шнур, пропитанный высококачественным цилиндровым маслом, применяется в качестве материала для набивок сальников для воды с температурой до 250 °С. Пропитка цилиндровым маслом предохраняет асбест от проникновения влаги, разрушающей асбест.

Набивка из асбеста применяется в виде колец, обильно протертых графитом, чем обеспечивается смазка шпинделя и уменьшается трение. При изготовлении набивки непосредственно на месте отдельные нити расплетенного асбестового шнура сечением 3-5 мм2 пропитывают смесью цилиндрического масла или вискозина 7 и серебристого графита.

В состав мастик для пропитки набивки входит 90% графита и 10% масла. На 1 кг асбестового шнура расходуется 0,1 кг пропитывающей смеси.

Кольца набивки можно прессовать в специальном прессе или непосредственно в сальниковой коробке нажимом сальниковой буксы. Укладку колец в сальниковую коробку нужно производить с разноской стыков колец по окружности на 90 °. Асбестовые набивки применяют для арматуры высокого давления, с температурой перегретого пара 525-535 °С.

Сальниковые набивки на графитовой основе.

Графит как материал для сальниковой набивки по сравнению с асбестовой основой обладает рядом достоинств: он не выгорает при высоких температурах, хорошо смазывает шпиндель и не впитывает влагу. К недостаткам графита относится способность некоторых сталей под слоем графита сильно корродировать. Опасность коррозии шпинделей особенно велика после гидравлического испытания при длительном хранении арматуры на складе или установленной на трубопроводе и не находящейся в эксплуатации. Ввиду этого набивку сальников устанавливают непосредственно перед вводом арматуры в эксплуатацию.

Для сальниковой набивки применяют чешуйчатый графит. Графит для сальниковой набивки должен быть свободен от минеральных и органических примесей и не содержать жиров. Содержание углерода должно быть не менее 90%. Набивка из чистого графита очень устойчива в работе. При правильном ее изготовлении;не возникает необходимости в.подтяжках и перебивках сальников в течение нескольких лет. Графитовая набивка является самой надежной из всех набивок, работающих при температуре пара 525-550 °С и выше.

Для уплотнений арматуры используют пустотелые свинцовые и красно-медные кольца, плотно набитые графитом и запаянные с обоих концов. На внутренней стороне колец сверлятся отверстия, через которые проходит графит для смазки штоков.

Свинцовые, набитые графитом кольца применяются для арматуры, устанавливаемой на трубопроводах, где температура протекающей среды не превышает 300 °С.

Применяют для уплотнений также бронированные шлифованные угольные кольца, изготовленые из высококачественного искусственного угля. На угольные кольца насаживают в нагретом состоянии медные или стальные кольца. После охлаждения угольное кольцо получает остаточные напряжения сжатия, благодаря чему оно выдерживает нажатие шпинделя без нарушения плотности при расширении от нагрева.

Сальниковые набивки на асбестовой основе.

Изготовляются в виде графито-асбестовой мастики, прессованной отдельно вне сальника в виде полуколец или в сальниковой камере. Для приготовления мастики как связывающий элемент берут 20-25 % по весу хризолитовый асбест мягкой структуры с распущенными волокнамй и чешуйчатый графит. В процессе смешивания добавляют воду в количестве 5 % общего веса смеси.

Для обеспечения удовлетворительной работы сальников и устранения пропаривания или пропусков среды необходимо применять только набивки, предназначенные для данной среды и параметров.

Для создания должной плотности набивка должна быть сжата сальниковой втулкой настолько, чтобы боковые давления на уплотнительные поверхности были достаточны для поддержания герметичности и в то же время не затрудняли перемещение шпинделя и не портили его поверхность.

Если нижние слои набивки недостаточно уплотнены, то нажатием сверху уплотняются только верхние слои набивки, а нижние остаются неуплотненными и сальник может пропаривать или пропускать. При хорошем уплотнении нижних слоев набивки и при дальнейшем уплотнении верхних сальники хорошо уплотняются на всю свою высоту и не пропаривают. Поэтому при укладке набивки в сальниковую камеру необходимо следить за тем, чтобы нижние слои набивки были хорошо уплотнены. При хорошем уплотнении нижних колец набивки верхние слои не требуют больших давлений для получения хороших уплотнений и шпиндель арматуры при этом будет вращаться легко.

Во время ревизии арматуры все элементы сальникового уплотнения и шпиндели необходимо тщательно очищать и осматривать, обнаруженные дефекты должны полностью устраняться.

Шпиндели должны иметь цилиндрическую и хорошо отполированную поверхность. Зазор между буксой и шпинделем 0,1-0,15 мм.

При набивке сальников необходимо следить за тем, чтобы кольца, коробка, шпиндель и инструмент для укладки были чистыми, и работа по набивке колец должна производиться с соблюдением чистоты.

Для арматуры, установленной на паропроводах, не следует применять промасленную набивку, так как пропитка выгорает и набивка дает усадку, что вызывает необходимость в подтяжке и добавке дополнительных колец. Кроме того, выгорающее масло плотно пристает к поверхности шпинделя, образуя трудно удаляемый нагар, который при перемещении шпинделя разрушает набивку, нарушает плотность сальника и ускоряет износ шпинделя.

В настоящее время часто для сальников паровой арматуры применяют набивочные кольца из сырого асбестового шнура, обильно пропитанного графитом. При укладке колец между ними засыпают сухой графит слоем 3-4 мм и обжимают кольца в сальниковой камере.

Для устранения утечки из сальника чешуек графита зазор между шпинделем, верхней и нижней сальниковой буксами должен быть не более 0,05 мм, в сальниковой камере устанавливается специально нижняя втулка, между верхней и нижней втулками сверху и снизу сальниковой набивки прокладывают прографиченные асбестовые кольца, плотно охватывающие шпиндель.

Для устранения утечки графита из сальника снизу и сверху набивки, а также в промежутках между графитом, как это показано на рисунке:

По всей высоте сальника укладываются кольца из паранита толщиной 0,5-1 мм, внутренний диаметр которых на 0,5 мм меньше диаметра шпинделя, а наружный диаметр равен диаметру расточки камеры.

Шпиндели и буксы арматуры для работы с графитовыми сальниками, изготовляются из стали, предназначенной для азотирования. Высокая твердость наружной поверхности азотированной стали предохраняет шпиндель от заеданий в буксах.

Шпиндели, предназначенные для работы с графитовыми уплотнениями, должны быть перед азотированием тщательно отполированы.

Графитовые сальники набиваются в следующем порядке: тщательно очищают шпиндель и сальниковую камеру, устанавливают нижнюю втулку, являющуюся основанием уплотнения, нижнее асбестовое или паранитовое кольцо, наполняют сальниковую камеру сухим чешуйчатым графитом, графит обжимают при помощи верхней сальниковой буксы, буксу поднимают и камеру дополняют графитом. Наполняют и уплотняют графит до тех пор, пока втулка сальника будет заходить лишь на 10-15 мм. После этого укладывают верхнее асбестовое кольцо. После окончания набивки сальника шпиндель туго перемещается, но после нескольких открытый и закрытий шпиндель передвигается нормально.

При горизонтальном расположении арматуры сальники набивают чешуйчатым графитом, смоченным водой или чистым глицерином, в виде густой кашицы. Набивка сальников графитом производится также из готовых прессованных из графита колец. После укладки и зажатия сальника буксой графитовые кольца разрушаются, обеспечивая тем самым хорошее уплотнение.

При набивке сальников мастикой, приготовленной на асбесто-графитовой основе, первоначально на дно сальниковой камеры помещают кольцо из сухого прографи-ченного асбестового шнура, заполняют камеру мастикой или полукольцами и после заполнения сальника кладут кольцо из прографиченного асбестового шнура и зажимают буксой.

Набивки на асбесто-графитовой основе применяются для паровой и водяной арматуры, работающей при давлении не свыше 100 ата. Для хорошей и надежной работы сальника необходимо следить за тем, чтобы в сальник не проникала влага.

Для обеспечения надежной работы сальниковых уплотнений арматуры необходимо соблюдать следующие правила:

1. Перед укладкой набивки сальниковая коробка и шпиндель должны быть тщательно очищены от следов старой набивки.
2. При смене сильно изношенной набивки ее необходимо удалять из сальника полностью. Изношенную сальниковую набивку можно использовать только частично, но ее при этом необходимо снова пропитать смазкой и укладывать только в верхние слои.
3. Укладку набивки в сальниковую коробку необходимо производить отдельными кольцами, с разноской стыков на угол не менее 90°.
4. При перерезании плетеных набивок во избежание расплетания или разлохмачивания концов до установки рекомендуется предварительно обвязывать по обе стороны их разрезы суровой ниткой или мягкой медной проволокой. В набивках из растительного волокна набивку можно оставить на кольцах при заполнении ими сальника, что увеличивает ее долговечность.
5. Стыки колец должны быть ровно обрезаны острым ножом под углом 45°.
6. Нарезанные кольца должны свободно, но без большого зазора входить в гнездо. Каждое кольцо вкладывают в гнездо отдельно и обжимают, начиная снизу, специальной деревянной трамбовкой или нажимной втулкой. Укладка шнура спирально не допускается. Высота обжатой набивки должна быть такой, чтобы сальник можно было при необходимости подтянуть. Для арматуры диаметром /менее 100 мм высота возможного подтягивания сальника принимается около 20 мм, а для арматуры диаметром более 100 мм-20-30 мм.
7. Затяжка сальниковых болтов должна производиться без перекосов и применения больших усилий. Чрезмерная затяжка сальника приводит к выдавливанию смазочных включений, к ускоренному износу и увеличению трения.
8. В первое время после установки набивки необходимо следить за затяжкой сальников. Набивка сальников иногда выгорает или разбухает в зависимости от рода и температуры среды. А поэтому иногда требуется дополнительно подтягивать или ослаблять набивку сальников для компенсации расширения или разбухания набивки.
9. За время длительной остановки набивка арматуры может высохнуть, поэтому перед новым включением арматуры в работу необходимо подтянуть или перепаковать сальники.

В современных системах отопления всё большую популярность находят котлы, работающие на пеллетах. В таком котле одним из элементов являются горелки пеллетные. Заказать такие горелки можно перейдя по ссылке.

Подробности Категория: Уплотнение подвижных соединений Просмотров: 11699

Сальники

Сальники принадлежат к числу отживающих систем уплотнения. Их основной недостаток — повышенный износ, сопровождающийся потерей уплотнительных свойств, и неприспособленность к высоким окружным скоростям. Все же благодаря простоте и дешевизне сальники до сих пор применяют в узлах неответственного назначения.

Сальник представляет собой кольцевую полость вокруг вала, набитую уплотняющим материалом. Для набивки применяют хлопчатобумажные ткани, очесы, шнуры, вываренные в масле, фетр, асбест и подобные материалы с добавлением металлических порошков (свинца-баббита), графита, дисульфида молибдена и других самосмазывающихся веществ.

На рис. 607 представлены простейшие формы сальников, устанавливаемых непосредственно в корпусные детали (рис. 607, I—IV) или в промежуточные детали (рис. 607, V—VIII).

На рис. 608, I изображено простейшее сальниковое уплотнение с конической канавкой (стандартный угол профиля канавки 15° ± 1°). Коническую форму придают канавке в расчете на то, что уплотнение в виде, например, цилиндрического фетрового кольца, будучи плотно установленное в коническую канавку, стремится под действием сил упругости сжиматься к центру, охватывая вал.

Набивка работает непосредственно по валу или по промежуточной втулке; для увеличения надежности и повышения срока службы поверхность вала (или втулки) должна иметь твердость не ниже HRC 45 и шероховатость не более Ra = 0,32—0,65 мкм. Обратную схему, при которой набивка работает по корпусу (рис. 608, II), применяют редко вследствие повышения окружной скорости скольжения в связи с этой конструкцией.

Для увеличения надежности уплотнения применяют двойные сальники, расположенные друг за другом (рис. 608, III) или, при ограниченности осевых габаритов, друг над другом (рис. 608, IV). Для компенсации происходящего в эксплуатации износа осуществляют затяжку набивки (рис. 608, V, VI).

Надежность сальника резко возрастает при подводе смазки (хотя бы в незначительном количестве) так как при смазке уменьшается коэффициент трения, тепловыделение и повышается герметичность. В конструкции, изображенной на рис. 608, IV, смазка подводится из уплотняемой полости через радиальные отверстия в корпусе сальника.

Периодическая подтяжка крайне нежелательна, потому что требует постоянного внимания обслуживающего персонала. Кроме того, при неумелом обращении возможна перетяжка сальника, приводящая к перегреву и выходу уплотнения из строя.

Совершеннее конструкции с автоматической затяжкой с помощью пружины (рис. 608, VII, VIII).

На рис. 608, IX—XI показаны конструкции сдвоенных сальников с пружинной затяжкой.

Для уплотнения жидкостей, пара и газов при высоком давлении применяют сальники с увеличенной длиной набивки и с затяжкой набивки внутренней (рис. 609, I) или наружной (рис. 609, II) гайкой, грундбуксой (рис. 609, III) или пружинами (рис. 609, IV—VI).

В случаях, когда необходимо полностью исключить просачивание жидкости через уплотнение, применяют спаренные (рис. 609, VII) или многорядные (рис. 609, VIII) сальники с промежуточными распорными втулками между набивками и со сливом жидкости, просачивающейся через первые (со стороны давления) набивки.

Часто применяют сальники с уплотняющим элементом в виде втулки из термопластов, например, из поливинилхлоридов. Гидропластовую втулку заключают в замкнутое кольцевое пространство в корпусе (рис. 610, I). Зазор между валом и отверстием делают минимальным. Уплотняющий элемент затягивают на валу винтом, действующим на гидропласт через притертый плунжер; давление плунжера, передаваясь всей массе гидропласта, заставляет втулку плотно охватывать вал.

Во избежание выдавливания гидропласта в зазор между валом и корпусом, на торцах кольцевой канавки корпуса устанавливают выполненные из антифрикционного металла кольца по посадке Н7/h6 относительно вала (рис. 610, II). Кольцам придают некоторую свободу радиального перемещении для того, чтобы поверхности скольжения не разрабатывались при биении вала.

Манжетные уплотнения

Манжета представляет собой выполненное из мягкого упругого материала кольцо с воротником, охватывающим вал. Под действием давления в уплотняемой полости воротник манжеты плотно охватывает вал с силой, пропорциональной давлению (рис. 611, I). Для обеспечения постоянного натяга воротник стягивают на валу кольцевой пружиной (на рис. 611 не показана).

Манжета должна быть расположена воротником навстречу уплотняемому давлению; при обратном расположении (рис. 611, II) давление отжимает воротник от вала. При необходимости двустороннего уплотнения устанавливают две манжеты с воротниками, направленными в разные стороны (рис. 611, III). Наружную сторону манжеты плотно крепят к корпусу.

В ряде случаев манжету делают с двумя воротниками, один из которых уплотняет вал, а другой корпус (рис. 612), в силу того же манжетного эффекта.

Возможные формы манжет показаны на рис. 613, I—XII.

Манжеты раньше изготовляли из лучших сортов воловьей кожи, подвергая ее распариванию и прессованию для придания нужной формы. На рис. 614 показаны способы установки кожаных манжет.

На рис. 615 приведены примеры применения манжет в уплотнениях торцового типа.

На рис. 616 изображена многорядная установка манжет в уплотнениях для высоких давлений (жидкостей, паров и газов).

Манжеты чаще всего изготовляют из пластиков типа поливинилхлоридов и фторопластов, превосходящих кожу по упругости и износостойкости, Полихлорвиниловые манжеты выдерживают температуру до 80°С. Фторопластовые манжеты могут работать при температурах до 300°С.

Армированные манжеты для валов

Широко применяют в машиностроении армированные манжеты для валов. Эти уплотнения представляют собой самостоятельную конструкцию, целиком устанавливаемую в корпус; манжету изготовляют из синтетических материалов, что позволяет придать ей любую форму; воротник манжеты стягивается на валу кольцевой витой цилиндрической пружиной (браслетной пружиной) строго регламентированной силой.

На рис. 617 показаны различные типы манжет (первые относятся к более ранним конструкциям).

Конструкции на рис. 617, I—VIII с манжетой в кассете из листовой стали (иногда очень сложной сборки) почти вышли из употребления. Основной их недостаток — сложность герметичной посадки уплотнения в корпус. При достижимой штампованием точности размеров трудно обеспечить плотную посадку кассеты в корпус, поэтому возникает необходимость применять уплотняющие мази. В современных конструкциях посадочный пояс уплощения выполняют как одно целое с манжетой (рис. 617, IX и следующие). Благодаря податливости материала в данном случае легко достигается уплотнение по корпусу даже при значительных колебаниях посадочных размеров. Необходимая радиальная жесткость придается введением в тело манжеты каркасных колец из листовой стали.

Манжеты делают с одним (рис. 617, X, рис. 618, I, II) уплотнительным гребешком, с двумя рис. 617, XI, ХII) и большим (рис. 617, XIII) числом гребешков. В конструкции на рис. 617, XIII браслетная пружина заменена кольцом из упругого синтетика. В конструкции на рис. 617, XIV необходимая упругость придается кольцевым валиком у гребешка, в конструкции на рис. 617, XV — кольцевым ребром вокруг гребешка (для придания устойчивости ребро заключено в штампованную обойму).

На рис. 617, XVI показана рациональная конструкция манжеты с двумя гребешками; один (стянутый пружиной) уплотняет вал, другой предупреждает проникновение в уплотнение грязи извне. На рис. 617, XVII изображена конструкция манжеты для радиальной сборки, на рис. 617, XVIII, XIX — конструкции сдвоенных манжет. Своеобразная конструкция двухгребешковой манжеты показана на рис. 617, XX, XXI. В свободном состоянии манжета имеет форму, изображенную на рис. 617, XX. При установке в корпус (рис. 617, XXI) уплотнительные гребешки расходятся, создавая натяг на поверхности вала; натяг поддерживается браслетной пружиной.

Манжеты изготовляют прессованием или пресс-литьем (с опрессовкой внутренних металлических элементов) из эластичных, износостойких, масло- и химически стойких пластиков и резины. Браслетные пружины изготовляют из пружинной проволоки диаметром 0,2—0,5 мм и подвергают закалке и среднему отпуску, защищают кадмированием, цинкованием или делают их из бронзы.

Способы соединения концов пружин показаны на рис. 619. В конструкции на рис. 619, I на одном из концов пружины навивка ступенчатая. При соединении ступенчатый конец (предварительно закрученный в сторону, обратную ходу витков) ввертывают в витки другого конца.

В конструкции на рис. 619, II хвостовику пружины придана коническая форма, облегчающая завертывание; в конструкции на рис. 619, III соединение концов производится с помощью отдельной витой вставки.

Способы установки манжетных уплотнений в корпусах показаны на рис. 620. При способе установки, показанном на рис. 620, I, соединение с корпусом достигается за счет упругого радиального сжатия манжеты при вводе в корпус; однако соединение получается ненадежное. В конструкции на рис. 620, II уплотнение, предварительно сжатое, вводят в выточку в корпусе; высота буртика у входа в канавку не должна превышать допустимого упругого сжатия манжеты.

На рис. 620, III показан более правильный способ установки: манжету фиксируют в осевом направлении привертной шайбой. Во избежание проворота манжеты в корпусе и для обеспечения герметичности манжету сажают с небольшим осевым натягом (порядка 0,5 мм). На рис. 620, IV показана аналогичная установка с замыканием соединения в осевом направлении фигурной шайбой и зегером. На рис. 620, V—IX показаны способы установки манжет в промежуточных корпусах. При установке манжет с гибким воротником, подверженных действию повышенного давления, необходимо предупреждать возможность выворачивания воротника манжеты под давлением. В этих случаях рекомендуется установка опорного диска с профилем, соответствующим профилю манжеты (рис. 621).

Поверхности, по которым работают манжеты, должны обладать твердостью не менее HRC 45 и иметь шероховатость не более Rа = 0,16—0,32 мкм.

На рис. 622, I—III показаны три случая установки манжет. Во втором и третьем случаях необходимо предупредить возможность просачивания масла по зазору между валом и втулкой (или ступицей насадной детали). Это достигается обработкой торцов (а) до шероховатости Rа = 0,63—1,25 мкм и соблюдением строгой перпендикулярности торцов относительно оси отверстия. Для обеспечения полной герметичности рекомендуется покрывать торцы герметизирующими мазями или устанавливать на торцах уплотнительные прокладки.

На валах, на которые надевают манжету при сборке, должны быть предусмотрены пологие фаски (рис. 623, II). Это избавляет от необходимости применять специальные монтажные приспособления, например, монтажную втулку (рис. 623, III).

При работе манжеты по промежуточной втулке или по ступице насадной детали (см. рис. 622, II и III) пологие заходные фаски на втулках и ступицах обязательны, так как в данном случае применить способ монтажа, приведенный на рис. 623, III, невозможно.

На рис. 624 даны примеры установки манжетных уплотнений в узлах с шарикоподшипниками.

Уплотнение разрезными пружинными кольцами

Уплотнение разрезными пружинными кольцами (рис. 625) надежно, оно может держать большие перепады давления и при правильном подборе материалов долговечно. Пружинные кольца изготовляют из закаленной стали, перлитного чугуна, кованой бронзы и устанавливают в стальном корпусе, термообработанном до твердости HRC 40—45. Наружную втулку уплотнения выполняют из закаленной, цементованной или азотированной стали. Кольца сажают в канавки корпуса с осевым зазором 0,005—0,020 мм. Просвет (а) (рис. 625, I) между наружной поверхностью корпуса и отверстием втулки делают равным 0,5—1,0 мм.

Кольцо устанавливают с небольшим натягом по отношению к втулке. В процессе работы кольца стоят неподвижно во втулке или слегка проскальзывают. Под действием перепада давления кольца прижимаются торцами к стенкам канавок корпуса. Обычно устанавливают два-три кольца; при повышенном перепаде давления число колец доводят до пяти-шести.

В многокольцевых уплотнениях, работающих при высоких перепадах давления, наиболее нагружено первое, ближайшее к герметизируемой полости кольцо; со временем на торцовой поверхности этих колец образуется ступенчатая выработка, являющаяся результатом прижатия кольца к стенке канавки.

Для равномерного распределения нагрузки между всеми кольцами, а также для подвода масла к трущимся поверхностям (при уплотнении маслосодержащих полостей) в первом (а иногда в нескольких передних кольцах) выполняют разгрузочные отверстия (а) (рис. 626).

Наружный диаметр колец в свободном состоянии d 0 делают с таким расчетом, чтобы кольцо входило во втулку с небольшим натягом d 0 = (1,02—1,03)d, где d — диаметр отверстия втулки.

Замки колец обычно изготовляют прямыми (рис. 627, I). У колец большого диаметра замки выполняют косыми (рис. 627, II) под углом 45°. Ширину прорези s в свободном состоянии выбирают из условия, чтобы после введения кольца во втулку в замке оставался просвет 0,3—0,5 мм. С учетом формулы для запишем

s = (0,3—0,5) + (0,02—0,03)d ≈ 0,5 + 0,08 d.

В уплотнениях, работающих при повышенных температурах, зазор надо увеличить на термическое удлинение кольца.

Для беспрепятственного ввода колец в канавки необходимо соблюдать известное из теории разрезных пружинных колец правило: отношение b/d (рис. 628) должно быть не более 0,05.

Для колец из закаленной качественной стали это отношение может увеличиться до 0,1. Если отношение b/d превышает 0,1, то применяют корпуса из наборных дисков (см. рис. 625, II). Для удобства монтажа диски после установки колец завальцовывают на втулке из мягкой стали (см. рис. 625, III). Отношение высоты колец h к ширине b обычно равно 0,5—0,7.

Иногда применяют парную установку колец в канавках (см. рис. 625, IV) или монтируют кольца в корпусе в ряд (см. рис. 625, V, VI).

Для облегчения ввода при монтаже колец во втулки последние снабжают пологими фасками. Во избежание применения специальных монтажных приспособлений рекомендуется диаметр фаски D делать не менее наружного диаметра d 0 кольца в свободном состоянии (рис. 629).

Уплотнения с резиновыми кольцами, вводимыми в канавки вала или промежуточной втулки, имеют ограниченное применение.

В конструкции на рис. 630, I уплотнение обеспечивают натягом между наружной поверхностью колец и втулкой. В конструкции на рис. 630, II использован манжетный эффект. Кольца расположены в канавках со скосом. Под действием давления в уплотняемой полости кольца, находя на скос, прижимаются наружной поверхностью к втулке. Уплотнение одностороннего действия. При необходимости обеспечить двустороннее уплотнение кольца устанавливают в канавках с попеременным чередованием наклона днищ (рис 630, III) или применяют канавки с двусторонним скосом (рис. 630, IV).

На рис. 631 изображено уплотнение, в котором использован центробежный эффект: резиновое кольцо имеет несколько наклонных гребешков, которые под действием центробежной сипы прижимаются к гильзе, создавая давление, пропорциональное квадрату частоты вращения. Кольца выполняют из мягких сортов маслостойкой и термостойкой синтетической резины.

Недостатки уплотнений резиновыми кольцами — ненадежность работы, быстрый износ резины в процессе эксплуатации, неопределенность сил прижатия.

Чаще применяют резиновые кольца в установках с возвратно-поступательным движением вала.

Это один из распространенных типов уплотнительных устройств для различных подвижных соединений механизмов. Название появилось очень давно, еще в те времена, когда для уплотнения узлов применялась пропитанная жиром пенька. Сечение набивки колеблется от 3 до 50 мм. Как правило, она как уплотнение применяется на промышленных предприятиях, а также в жилищно-коммунальных хозяйствах. В качестве альтернативы графитовой сальниковой набивки отлично подойдет торцевое уплотнение.

Наиболее распространенные группы набивок:

• Графитовые набивки , изготовленные на основе армированной фольги с сечением в пределах 3-50 мм. Данный тип обладает низким коэффициентом трения, теплопроводностью. Рабочая поверхность набивки не изнашивается. Исключение из правил: не выдерживает сильно окислительную среду обитания с высокой азотной, хромовой и хлорной концентрацией.
• Сальниковая набивка из синтетических волокон . Набивка из синтетических волокон устойчива по своей природе к абразивной среде. С механической стороны прочны, используются преимущественно в химической, целлюлозно-бумажной и нефтяной промышленности.
• Фторопластовая сальниковая набивка . Основу такой набивки составляет фторопласт с сечением 3-50 мм. Устойчивы к агрессивной среде, при сжатии пластичны и не обладает холодной текучестью. Используются в тех же сферах промышленности, как и набивка из синтетических волокон. Кроме того, она используется активно в фармацевтической промышленности. Исключение из правил: ни в коем случае не используйте в среде с содержанием хлора.
• Фторопластовые графитсодержащие сальниковые набивки . Этот вид набивок нашел свое применение в энергетической промышленности. А также в ряде других выше перечисленных сферах. Это упругие и пластичные набивки, с низким коэффициентом трения и с отсутствующей холодной текучестью.
• Комбинированные сальниковые набивки обладают всеми вышеперечисленными свойствами. Кроме того, продолжительный срок эксплуатации достигается за счет угловой оплетки, уплотняющей набивки. Исключение из правил: не использовать в окислительной и фторсодержащей среде.
• Асбестовые сальниковые набивки . Обладают различной маркировкой такой, как маркировка АИР, АГП, AC, AП. Все они применяются в целях герметичности статичных и передвижных соединений механизмов. Выдерживают такие условия, как агрессивная среда, высокую температуру и давление. Применяется в нефтяной, металлургической, газовой промышленности, а также в автомобилестроении.
• Безасбестовые набивки . Часть этих набивок пропитана жировыми добавками, другая часть армирована латунной проволокой. Безасбестовые сальниковые набивки изготовлены строго по ГОСТу 5152-84. Пропитка бывает различной. Поэтому то, какая пропитка будет использована, зависит напрямую от эксплуатационных требований, а именно от давления рабочей среды, ее агрессивности, температуры. Пропитка осуществляется с использованием современных технологий специалистами.

Сальниковая набивка для насосов представлена следующей маркировкой – это набивка МС-161, Графитекс-161, Графлекс НУ-1260, НГУ-К1-120. Она создана на основе терморасширенных нитей графита. Чтобы набивка была прочной, угловую набивку изготавливают из углеволокна. Волокна исключают содержание каких-либо посторонних включений похожих на полимерные соединения. Что касается терморасширенного графита набивки, то его можно использовать в рабочей среде с температурой около 400 градусов. Если не работает в окислительной среде, то может выдержать и 2000 градусов.

Недостатки

К примеру, процентный показатель деформации составляет 15 %. А это есть негативная характеристика, если учитывать условия использования набивки в насосах, взаимодействующих в рабочей среде с высоким давлением. Однако, эту ситуацию можно исправить путем армирования с помощью высокопрочного карбонового волокна.

Кроме того, есть еще один вид сальниковой набивки – это графитсодержащая сальниковая набивка. Она относится к мягкому уплотнению, которое увеличивает срок эксплуатации сальникового узла и уменьшает расходы. Используется в разных сферах промышленности и в коммунальном х/з. Все разновидности сальниковой набивки различны по размеру сечения и составу наполнителей.

Асбестовые плетеные сальниковые набивки используются для уплотнения сальниковых камер арматуры, центробежных и поршневых насосов, а также различных агрегатов при рабочих температурах от -70 до +300˚С.

Плетеные сальниковые набивки являются наиболее распространенным типом уплотнительных материалов, применяемых для заполнения сальниковых камер арматуры, центробежных и поршневых насосов, различных аппаратов. Этими набивками комплектуется более 70% насосов, 80% арматуры. Они различаются как материалами, из которых они изготовлены, так и способами изготовления (структурой). Оба эти фактора существенно влияют на эксплуатационные свойства набивок.

Основой плетеных набивок являются различные волокнистые материалы. В подотрасли АТИ для изготовления плетеных набивок используют нити и пряжу из асбеста, хлопка, лубяных и химических волокон.

Важным компонентом набивок являются различные виды пропиток и наполнителей, придающие им необходимые свойства.

Таблица расчета веса 1п.м. сальниковых набивок в зависимости от размера плетения.

Марка набивки	Размер плетения, мм
	4х4	8х8	12х12	16х16	18х18	20х20	30х30	40х40	50х50
АС	0.008	0.032	0.07	0.13	0.16	0.2	0.45	0.8	1.25
АП-31	0.016	0.064	0.14	0.26	0.32	0.4	0.9	1.6	2.5
АПР-31	0.019	0.077	0.17	0.31	0.39	0.48	1.08	1.92	3.0
АФТ	0.019	0.077	0.17	0.31	0.39	0.48	1.08
АГИ	0.011	0.058	0.13	0.23	0.29	0.36	0.81

Наименование	Марка	Рабочая среда	t°, С	Диаметр (мм)	Вес 1 п/м (гр)
Асбестовая,пропитанная суспензией фторопласта с тальком	АФТ	Сжиженные газы, газообразный и жидкий аммиак, морская вода, органические продукты, этилен, концентрированные щелочи, растворы щелочей	-200-+300	4-50	25-750
Асбестовая, плетённая, сухая	АС	Нейтральные жидкие среды, нейтральные и агрессивные газообразные среды, газообразный и жидкий аммиак, агрессивные жидкие среды	-70-+450	4-50	7-700
Асбестовая, плетёная, пропитанная жировым составом	АП-31	Пар, нейтральные и агрессивные жидкие среды, нейтральные и агрессивные газообразные среды, нефтепродукты	-70-+300	4-50	13-1200
Асбестовая, плетёна с латунной проволокой, пропитанная антифрикционным составом	АПР-31	Нейтральные и агрессивные жидкие среды, нейтральные и агрессивные газообразные среды, нефтепродукты	-70-+300	4-50	25-1350
Хлопчатобумажная, пропитанная жировым антифрикционным составом	ХБП-31	Воздух, инертные газы, нейтральный пар, промышленная вода, углеводороды, нефтяное топливо, минеральные масла	-120	4-50	20-1200
Лубяная, пропитанная жировым антифрикционным составом	ЛП-31	Воздух, инертные газы, промышленная вода, морская вода, растворы щелочей, нефтяное топливо, минеральные масла	+150	4-50	15-1300

Наименование	Сечение (мм)	Мин. партия отгрузки
сальниковые набивки для насосов
сальниковые набивки для арматуры
уплотнения для фланцевых соединений
		1 катушка/40 м/0,15 кг
		1 катушка/25 м/0,2 кг
		1 катушка/20 м/0,3 кг
		1 катушка/20 м/0,3 кг
		1 катушка/20 м/0,3 кг
		1 катушка/20 м/0,3 кг
		1 катушка/20 м/0,3 кг
		1 катушка/20 м/0,3 кг
		1 катушка/20 м/0,3 кг
		1 катушка/5 м/0,4 кг
		1 катушка/5 м/0,7 кг
		1 катушка/5 м/0,7 кг
		1 катушка/5 м/0,55 кг
		1 катушка/5 м/0,7 кг
		2 катушка/5 м/0,8 кг