مهر و موم های مکانیکی چگونه طبقه بندی می شوند؟

مهر و موم های مکانیکی نقش مهمی در عملکرد و طول عمر تجهیزات دوار ایفا می کنند و به عنوان سنگ بنای محتوی سیال در سیستم هایی عمل می کنند که در آن شفت دوار از یک محفظه ثابت عبور می کند. مهر و موم های مکانیکی که به دلیل اثربخشی در جلوگیری از نشتی شناخته شده اند، بخشی جدایی ناپذیر از کاربردهای صنعتی مختلف از پمپ ها گرفته تا میکسرها هستند. طبقه‌بندی آن‌ها متفاوت است و به پارامترهای متعددی بستگی دارد که شامل ویژگی‌های طراحی، مواد مورد استفاده و شرایط عملیاتی می‌شود. این مقاله به پیچیدگی‌های طبقه‌بندی مکانیکی مهر و موم می‌پردازد و تمایزات واضحی را بین انواع موجود ارائه می‌دهد و چگونگی مناسب بودن هر کدام برای عملکردهای خاص را روشن می‌کند. برای مهندسان و متخصصان صنعت که به دنبال تعمیق درک خود از این اجزا هستند یا برای کسانی که مهر و موم مناسب برای نیازهای خود را انتخاب می کنند، کاوش در این زمینه ضروری خواهد بود. دنیای پیچیده مهر و موم های مکانیکی را با ما باز کنید، همانطور که ما در بین طبقه بندی های متنوع آنها و پیامدهایی که هر کدام برای عملیات صنعتی دارند حرکت می کنیم.

طبقه بندی بر اساس ویژگی های طراحی

مهر و موم مکانیکی نوع فشار دهنده

مهر و موم های مکانیکی اجزای حیاتی در تجهیزات مختلف صنعتی هستند که از مهار سیالات و جلوگیری از نشت اطمینان می دهند. یک دسته کلیدی در این مهر و موم ها، مهر و موم های مکانیکی نوع هل دهنده است. این مهر و موم ها با توانایی آنها در حفظ تماس با وجوه آب بند از طریق یک عنصر آب بندی ثانویه پویا، معمولاً یک حلقه O یا یک حلقه V مشخص می شوند. آنچه مهر و موم های نوع هل را از سایرین متمایز می کند، ماهیت تطبیقی ​​آنهاست. آنها با فشار دادن مهر و موم ثانویه در امتداد شفت یا آستین برای حفظ یکپارچگی آب بندی، سایش و ناهماهنگی را در حین کار جبران می کنند.

یکی از مزیت های آن ها ظرفیت تنظیم بر روی سایش و تغییرات فشار محفظه آب بندی بدون از دست دادن کارایی است. این قابلیت تنظیم، آنها را برای کاربردهایی که چنین تغییراتی رایج هستند، مناسب می کند و طول عمر و قابلیت اطمینان تجهیزات را افزایش می دهد.

با این حال، یک محدودیت ذاتی این است که در شرایط فشار بالا، این خطر وجود دارد که درزگیر ثانویه ممکن است در شکاف فاصله بین شفت و قطعات لوازم التحریر محفظه پمپ اکسترود شود، اگر به درستی طراحی یا پشتیبانی نشود.

بنابراین، مهر و موم های مکانیکی نوع فشار دهنده، تعادلی بین سازگاری و دوام در کاربردهای متوسط ​​ارائه می دهند، اما برای اطمینان از عملکرد و ایمنی مستمر، نیاز به بررسی دقیق در سناریوهای فشار بالا دارند.

مهر و موم مکانیکی نوع غیر فشار دهنده

مهر و موم های مکانیکی نوع غیر فشار دهنده دسته ای متمایز از محلول های آب بندی هستند که بدون استفاده از عناصر آب بندی ثانویه دینامیکی که به صورت محوری در امتداد شفت یا آستین حرکت می کنند برای حفظ تماس با سطح آب بندی عمل می کنند. این مهر و موم ها برای جبران هرگونه سایش و ناهماهنگی از طریق انعطاف ذاتی طراحی خود، که اغلب شامل اجزایی مانند دم یا سایر سازه های الاستیک است، مهندسی شده اند.

در مهر و موم های غیر فشاردهنده، یکپارچگی آب بندی توسط خاصیت ارتجاعی واحد دمنده حفظ می شود نه مکانیزم خارجی که سطوح آب بند را به هم فشار می دهد. این ویژگی به آن‌ها اجازه می‌دهد تا بدون انتقال بارهای بیش از حد به وجه‌های آب‌بند، به‌طور مؤثری بازی نهایی و فرسودگی را تطبیق دهند، که منجر به آب‌بندی سازگارتر و مطمئن‌تر در شرایط عملیاتی مختلف می‌شود.

این نوع مهر و موم ها به ویژه در شرایطی مفید هستند که به حداقل رساندن اصطکاک و سایش حیاتی است، زیرا هیچ حلقه اورینگ دینامیکی که باعث قطع شدن بالقوه یا ساییدگی شفت یا آستین شود، وجود ندارد. آنها همچنین مزایای قابل توجهی را از نظر جلوگیری از آلودگی ارائه می دهند زیرا زباله ها را به راحتی بین قطعات متحرک به دام نمی اندازند، که در صنایعی که خلوص در اولویت است بسیار مهم است.

عدم وجود مکانیزم نوع فشار دهنده، این دسته از مهر و موم های مکانیکی را به گزینه ای ایده آل برای کاربردهای با سرعت بالا و مواردی که شامل سیالات خورنده یا با دمای بالا هستند تبدیل می کند که می توانند حلقه های سنتی یا اجزای گوه ای را تخریب کنند. انعطاف‌پذیری ساختاری در برابر شرایط سخت باعث می‌شود مهر و موم‌های مکانیکی از نوع غیر هل‌کننده در بسیاری از عملیات‌های صنعتی مدرن ضروری باشند.

مهر و موم متعادل

در حوزه آب بندی های مکانیکی، آب بند های متعادل به دلیل توانایی پیشرفته خود در توزیع یکنواخت نیروهای هیدرولیک در سرتاسر سطوح آب بند برجسته هستند. برخلاف آب‌بندهای نامتعادل، که معمولاً از بارگذاری بیشتر روی سطح رنج می‌برند و بنابراین فقط می‌توانند تغییرات فشار محدودی را تحمل کنند، سیل‌های مکانیکی متعادل به طور خاص برای مدیریت مؤثر فشارهای بالا طراحی شده‌اند. این امر با تغییر شکل یا هندسه آب بند به گونه ای به دست می آید که آن را قادر می سازد فشار را در هر دو طرف سطح مشترک آب بندی برابر کند.

این تعادل تغییر شکل ناشی از فشار سطوح آب بندی را به حداقل می رساند، بنابراین با کاهش تولید گرمای بیش از حد و سایش، طول عمر آنها را افزایش می دهد. همچنین محدوده عملیاتی وسیع تری را برای دما و فشار سیال فراهم می کند. در نتیجه، مهر و موم های مکانیکی متعادل معمولاً در کاربردهای سخت قابل اعتمادتر و همه کاره تر هستند. آنها بر اساس مهارت آنها در انطباق با حرکات محوری و شعاعی قابل توجه در تجهیزات پمپ و در عین حال حفظ عملکرد آب بندی بی عیب و نقص انتخاب می شوند.

در حین بحث در مورد این موضوع، مشخص می‌شود که انتخاب بین انواع متعادل و نامتعادل عمدتاً به ویژگی‌های کاربردی از جمله محدودیت‌های فشار، ویژگی‌های سیال و محدودیت‌های مکانیکی بستگی دارد. آب‌بندهای متعادل در محیط‌های سخت که قابلیت اطمینان تحت تنش‌های حرارتی و فشاری قابل توجه نه تنها ترجیح داده می‌شود، بلکه برای موفقیت عملیاتی ضروری است، کار مثال زدنی انجام می‌دهند.

مهر و موم نامتعادل

مهر و موم های مکانیکی نامتعادل یک طرح اساسی است که در آن سطوح آب بند در معرض فشار کامل پمپ یا وسیله ای است که از آن محافظت می کند. این مهر و موم ها با اجازه دادن به یک وجه، که عموماً به محور چرخان متصل است، می توانند با مکانیزم فنری که نیرویی برای حفظ تماس اعمال می کند، روی یک صفحه ثابت فشار دهد. فشار در سیستم به این نیرو کمک می کند، اما اگر از محدودیت های خاصی فراتر رود، می تواند مضر باشد. فشار بیش از حد ممکن است باعث تغییر شکل یا ساییدگی بیش از حد در سطوح آب بندی شود.

ویژگی اولیه آب بندی نامتعادل این است که نیروی بسته شدن متناسب با فشار سیال افزایش می یابد. در حالی که در کاربردهای کم فشار کارآمد هستند، آب‌بندهای نامتعادل دارای محدودیت‌های مشخصی هستند - هنگام کار در شرایط فشار بالا، به دلیل افزایش نشتی و کاهش طول عمر عملیاتی در مقایسه با سایر طرح‌ها، می‌توانند با مشکلات قابلیت اطمینان مواجه شوند.

کاربردهای ایده‌آل برای آب‌بندهای مکانیکی نامتعادل معمولاً در محیط‌هایی یافت می‌شوند که فشارها متوسط ​​هستند و نوسانات زیادی ندارند. به دلیل طراحی ساده تر و مقرون به صرفه بودن، آنها همچنان در صنایع مختلف برای نیازهای روزمره آب بندی ماشین آلات رایج هستند. هنگام تعیین یک آب بندی نامتعادل، باید به شرایط عملیاتی مانند فشار، دما و ماهیت سیال در حال آب بندی توجه دقیق داشت تا از عملکرد و طول عمر بهینه اطمینان حاصل شود.

طبقه بندی بر اساس ترتیب و پیکربندی

مهر و موم مکانیکی تک (عملی).

در حوزه راه حل های آب بندی صنعتی،مهر و موم مکانیکی تکبه عنوان یک جزء حیاتی طراحی شده برای جلوگیری از نشت مایع از تجهیزات چرخشی مانند پمپ ها و میکسرها طراحی شده است. این نوع مهر و موم معمولاً به عنوان مهر و موم مکانیکی "تک اثر" یا به سادگی "تک" نامیده می شود، به دلیل طراحی آن که دارای یک ترکیب صورت مهر و موم است.

یکی از ویژگی های اصلی مهر و موم های مکانیکی این است که یک وجه ثابت و یک وجه چرخان دارند. این وجه ها توسط فنرها به هم فشرده می شوند - یک فنر منفرد یا چند فنر کوچک - و رابط اصلی آب بندی را تشکیل می دهند که خروج سیال را از ناحیه شفت پمپ محدود می کند.

مهر و موم مکانیکی منفرد به طور گسترده در کاربردهایی استفاده می شود که سیال فرآیند بیش از حد تهاجمی یا خطرناک نیست. آنها تحت شرایط کم‌تر به خوبی عمل می‌کنند و گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه برای الزامات آب‌بندی فراهم می‌کنند، و اطمینان با حداقل نیازهای تعمیر و نگهداری را تضمین می‌کنند.

انتخاب مواد برای هر دو چهره برای سازگاری با رسانه مورد استفاده، طول عمر و اثربخشی ضروری است. مواد متداول شامل کربن، سرامیک، کاربید سیلیکون و کاربید تنگستن و غیره است. اجزای آب بندی ثانویه معمولاً شامل الاستومرهایی مانند NBR، EPDM، Viton®، یا PTFE هستند که در پیکربندی های مختلف برای تطبیق با شرایط مختلف خدمات استفاده می شوند.

علاوه بر این، این دسته از مهر و موم ها روش های نصب ساده ای را ارائه می دهند. مهر و موم های مکانیکی به دلیل سادگی در طراحی نسبت به آرایش های پیچیده تر چند مهر و موم، به فضای کمتری در محفظه تجهیزات نیاز دارند. این فشردگی می تواند در مقاوم سازی تجهیزات قدیمی تر یا در تنظیمات با محدودیت های مکانی مفید باشد.

با این حال، از آنجایی که مهر و موم های منفرد تنها یک مانع بین سیالات فرآیند و اتمسفر بدون هیچ گونه سیستم بافری ایجاد می کنند، ممکن است برای کاربردهای پرخطر شامل سیالات سمی یا بسیار واکنش پذیر که اقدامات ایمنی اضافی ضروری می شوند، مناسب نباشند.

معمولاً به دلیل کارایی هزینه و مناسب بودن عملکرد مناسب برای طیف وسیعی از کاربردهای استاندارد، هنوز در صنایع متعدد رایج است. مهر و موم مکانیکی منفرد (عملی) یک راه حل اساسی در بسیاری از فرآیندهای مهندسی است. با انتخاب مناسب متناسب با شرایط خاص و شیوه های نگهداری مناسب که به طور مداوم در طول زمان رعایت می شود - این مکانیسم های آب بندی می توانند عملکرد قابل اعتمادی را ارائه دهند و در عین حال خطرات مربوط به نشت مایع را کاهش دهند.

مهر و موم مکانیکی دوبل (عملی).

مهر و موم های مکانیکی دوتایی (عملی) که به آن مهر و موم های مکانیکی دوتایی یا پشت سر هم نیز گفته می شود، برای رسیدگی به کاربردهای آب بندی سخت که در آن مهر و موم های منفرد کافی نیستند، طراحی شده اند. آنها یک لایه امنیتی اضافی در برابر نشت ایجاد می کنند و معمولاً در فرآیندهای شامل مایعات خطرناک، سمی یا گران قیمت که در آن مهار حیاتی است استفاده می شود.

این مهر و موم ها بسته به عملکرد و الزامات طراحی شامل دو وجه مهر و موم هستند که پشت به پشت یا در جهت رو در رو قرار می گیرند. فضای بین دو مجموعه از وجه های آب بندی معمولاً توسط یک سیال بافر یا سیستم سیال مانع، روانکاری و کنترل می شود. این مایع می تواند بر اساس نیازهای کاربردی تحت فشار یا بدون فشار باشد و به عنوان روان کننده عمل می کند و در عین حال به عنوان لایه دیگری از جلوگیری از نشت نیز عمل می کند.

مزیت مهر و موم های مکانیکی مضاعف قابلیت آن ها در جلوگیری از رها شدن سیال فرآیند در محیط است. در صورت خرابی مهر و موم اولیه، مهر و موم ثانویه وظیفه حفظ مهار را تا زمان انجام تعمیرات بر عهده می گیرد. علاوه بر این، این آب‌بندها می‌توانند تحت اختلاف فشار شدید کار کنند و در مقایسه با تک آب‌بندها کمتر تحت تأثیر ارتعاشات و ناهماهنگی محور قرار می‌گیرند.

مهر و موم های مکانیکی دوبل به سیستم های کمکی پیچیده تری برای کنترل محیط بین دو مهر و موم نیاز دارند، مانند مخزن، پمپ، مبدل حرارتی و اغلب یک سوئیچ سطح یا گیج در صورت استفاده از سیالات مانع. طراحی آن‌ها به آن‌ها اجازه می‌دهد تا موقعیت‌هایی را با نگرانی‌های ایمنی بالاتر مدیریت کنند، اما نیاز به درک کامل در مورد روش‌های نصب و شیوه‌های نگهداری دارد. علیرغم این پیچیدگی، قابلیت اطمینان مضاعف مهر و موم های مکانیکی در شرایط سخت، آنها را در بسیاری از بخش های صنعتی مانند فرآوری شیمیایی، تولید نفت و گاز، و تولید دارو ضروری می کند.

طبقه بندی بر اساس نوع ماشین آلات

مهر و موم دیافراگم لاستیکی

مهر و موم های دیافراگمی لاستیکی یک دسته بندی متمایز در طبقه بندی مهر و موم های مکانیکی بر اساس نوع ماشین آلاتی است که برای آنها طراحی شده اند. این مهر و موم ها عمدتاً در جاهایی که شرایط فشار و دمای پایین حاکم است مورد استفاده قرار می گیرند و آنها را برای کاربردهای آب بندی سیال عمومی و غیر تهاجمی ایده آل می کند.

ویژگی اصلی که مهر و موم دیافراگم لاستیکی را از انواع دیگر متمایز می کند، استفاده آنها از یک دیافراگم الاستیک - معمولاً از لاستیک یا مواد لاستیک مانند ساخته شده است - که انعطاف پذیری را امکان پذیر می کند و واریانس هایی مانند ناهماهنگی بین سطوح آب بندی یا سایش را جبران می کند. این دیافراگم انعطاف پذیر به قسمت چرخان مجموعه چسبانده می شود و به صورت محوری حرکت می کند تا تماس با صفحه ثابت را حفظ کند و بدون توسل به مکانیسم های پیچیده یک مهر و موم پویا ایجاد کند.

مهر و موم دیافراگم لاستیکی به دلیل سادگی و خاصیت ارتجاعی، برای موقعیت هایی مناسب است که سایر انواع آب بند در اثر حرکات یا اعوجاج در ماشین آلات با مشکل مواجه می شوند. توانایی آنها در انطباق با بی نظمی ها نه تنها یکپارچگی مهر و موم افزایش یافته را تضمین می کند بلکه طول عمر و قابلیت اطمینان را نیز بهبود می بخشد. این مهر و موم ها که معمولاً در پمپ ها، کمپرسورها و تجهیزات دوار یافت می شوند، سهولت نصب و نگهداری را ارائه می دهند و به جذابیت عملی آنها می افزایند.

باید در نظر داشت که در حالی که این ویژگی ها باعث همه کاره بودن مهر و موم های دیافراگم لاستیکی می شود، با این وجود دامنه کاربرد آنها به دلیل خواص الاستومر مورد استفاده محدود می شود. متغیرهایی مانند سازگاری شیمیایی، سفتی، تحمل دما، و پیری تحت شرایط مختلف محیطی عوامل تعیین کننده برای اثربخشی و عمر مفید این مهر و موم ها هستند.

به طور خلاصه، مهر و موم دیافراگم لاستیکی یک راه حل کاربردی متناسب با کاربردهای ماشین آلات خاص ارائه می دهد که در آن سازگاری با تغییرات نقش مهمی در حفظ آب بندی موثر در برابر نشت مایع و حفظ عملکرد تجهیزات دارد.

مهر و موم لاستیکی دم

کاسه نمدهای لاستیکی نوعی مهر و موم مکانیکی است که در محتوی سیال در تجهیزات دوار مانند پمپ ها و میکسرها کاربرد دارد. این مهر و موم ها دارای یک عنصر دمنده لاستیکی الاستیک هستند که انعطاف پذیری را برای سازگاری با ناهماهنگی شفت، انحراف و بازی نهایی فراهم می کند. اصل طراحی مهر و موم مکانیکی دم لاستیکی حول محور استفاده از دم به عنوان فنر برای حفظ تماس صورت و همچنین به عنوان یک جزء آب بندی پویا می چرخد.

انعطاف‌پذیری ذاتی دم‌ها تغییرات حرکت محوری را بدون اعمال فشار غیرمجاز بر روی سطوح آب‌بند جبران می‌کند، که برای حفظ یکپارچگی سطح آب‌بندی در حین کار بسیار مهم است. علاوه بر این، این مهر و موم نیاز به فنرهای خارجی را که می توانند با آلاینده های سیال فرآیند مسدود شوند، حذف می کنند. بنابراین آنها به ویژه در کاربردهایی که شامل لجن یا سیالات با ذرات جامد هستند مفید هستند.

هنگامی که صحبت از دوام می شود، مهر و موم های لاستیکی به دلیل سازگاری با مواد مختلف الاستومری، مقاومت قابل ستایشی را در برابر مواد شیمیایی متعدد نشان می دهند. به این ترتیب، هنگام انتخاب یک مهر و موم لاستیکی برای کاربردهای خاص، ضروری است که هم سازگاری شیمیایی و هم دمای عملیاتی را در نظر بگیرید.

طراحی ساده آنها معمولاً مستلزم قطعات کمتری در مقایسه با سایر انواع سیل مکانیکی است که باعث کاهش خرابی های ناشی از خطاهای مونتاژ یا شرایط عملیاتی پیچیده می شود. این سادگی همچنین به سهولت نصب و مقرون به صرفه بودن کمک می کند زیرا قطعات پیچیده زیادی وجود ندارد که نیاز به تراز یا تنظیم دقیق داشته باشند.

به طور خلاصه، کاسه نمدهای لاستیکی به دلیل عملکرد قابل انطباق و عملکرد قوی خود در تنظیمات مختلف که شامل مشکلات ناهماهنگی یا مایعات پر از ذرات است، متمایز هستند. توانایی آنها در پرداختن به پویایی های عملیاتی متفاوت بدون به خطر انداختن قابلیت اطمینان آب بندی، آنها را به انتخابی مثال زدنی در کاربردهای صنعتی مختلف که نیازمند راه حل های مهار سیال کارآمد هستند تبدیل می کند.

مهر و موم های O-Ring نصب شده

مهر و موم های O-Ring Mounted Seal نوعی مهر و موم مکانیکی هستند که از اورینگ به عنوان عنصر آب بندی اولیه استفاده می کنند. این اورینگ معمولاً روی قطر خارجی آب بند نصب می شود و به گونه ای طراحی شده است که نیروی آب بندی لازم را از طریق واسط بین دو جزء تأمین کند. این مهر و موم ها در انواع ماشین آلات که در آن فشارهای متوسط ​​تا زیاد وجود دارد رایج هستند و باید قادر به مقاومت در برابر محیط ها و دماهای شیمیایی مختلف باشند.

اورینگ در این مهر و موم ها می تواند از انواع مواد الاستومری مانند نیتریل، سیلیکون یا فلورالاستومرها ساخته شود که هر کدام بر اساس سازگاری با سیال در حال آب بندی و شرایط عملیاتی انتخاب می شوند. تطبیق پذیری انتخاب مواد برای حلقه های اورینگ امکان راه حل های سفارشی متناسب با نیازهای صنعتی خاص را فراهم می کند.

در کاربرد، مهر و موم های O-Ring Mounted مزایای متعددی را نسبت به سایر انواع مهر و موم ها ارائه می دهند. آنها معمولاً به دلیل طراحی ساده خود نصب آسان تری را ارائه می دهند. قابلیت های آب بندی موثر توسط حلقه اورینگ الاستومری ارائه می شود که به خوبی با عیوب سطح مطابقت دارد و عملکرد قابل اعتمادی را حتی در فشارها و دماهای مختلف ارائه می دهد. ماهیت دینامیکی مهر و موم های O-Ring Mounted آنها را برای کاربردهای شفت چرخشی که ممکن است حرکت محوری رخ دهد مناسب می کند.

استفاده از آنها اغلب در پمپ ها، میکسرها، همزن ها، کمپرسورها و سایر تجهیزاتی که فضای شعاعی محدود است، اما عملکرد آب بندی قابل اطمینان لازم است، یافت می شود. رویه‌های تعمیر و نگهداری معمولاً شامل جایگزینی مستقیم اورینگ‌های فرسوده می‌شود که به محبوبیت آنها در حفظ کارایی عملیاتی و به حداقل رساندن زمان خرابی در تأسیسات وابسته به عملکرد مداوم ماشین‌آلات کمک می‌کند.

به طور کلی، این طبقه بندی مهر و موم مکانیکی نقش مهمی در تضمین مهار سیال و جلوگیری از نشتی ایفا می کند که می تواند باعث خسارات اقتصادی و خطرات بالقوه ایمنی در صنایع فرآیندی شود.

در نتیجه

در دنیای پیچیده مهر و موم های مکانیکی، ما از میان هزارتویی از طبقه بندی ها عبور کرده ایم که هر کدام برای برآوردن الزامات خاص آب بندی و شرایط عملیاتی طراحی شده اند. از سادگی مهر و موم های کارتریج گرفته تا استحکام مهر و موم های همزن و همزن، از دقت مهر و موم های متعادل گرفته تا انعطاف پذیری سیل های نامتعادل، و از پیکربندی های یک تا دو، کاوش ما نشان داده است که برای ضربان قلب هر دستگاه مهر و موم مناسبی وجود دارد.

مهر و موم های مکانیکی به همان اندازه که کاربردهای متفاوتی دارند، به عنوان نگهبان در برابر نشتی هستند و با استحکام مهندسی شده خود از ماشین آلات و محیط زیست محافظت می کنند. این مهر و موم ها چه تحت فشار شدید و چه تحت تأثیر مواد خورنده، نشان می دهند که طبقه بندی فراتر از طبقه بندی صرف است - این در مورد تطبیق عضله با مأموریت است.

اگر ماشین‌های شما مایه حیات عملیات شما هستند، انتخاب مهر و موم صحیح برای حفظ سلامت و کارایی آنها ضروری است. با یک زره مناسب از یکپارچگی تجهیزات خود محافظت کنید - مهر و موم مکانیکی را انتخاب کنید که مستقیماً با نیازهای شما صحبت کند.