5. Wesentliche Konstruktionsmerkmale einer Rührwerksgleitringdichtung图5展示了搅拌机机械密封的典型结构。重要的结构特征,例如密封腔、推进圈、止推垫、冲洗装置等,广泛应用在模块组装原理的不同密封类型中。
密封腔
突出特性表现在,所有对机械密封具有重要作用的零件都可以在机器外预安装和检测。与轴或法兰的连接通常借助轴套和外壳。滑环本身通过这些零件的二次密封元件来隔离。
这一结构的优点在于,机器功能在维护后以及更好更安全的安装中能够快速恢复,
模块原理
按照模块原理,可以使用少量标准化的基础元件设计一个多变的结构类型,通过合适的元件连接使得不同的要求结构可以简单匹配。在操作中尤其是滑环几何形状和滑环材料的标准化实现了磨损件的广泛替代,因此确保了滑环密封的持续功能。结构重叠的整个滑环对都可以更换,参阅图6。外部零件的设置使得其他安装件,例如用于内置的轴承结构和水冷却,能够直接安装上。各种不同要求的密封匹配通过少量可更换的小零件得以实现。
机械密封是按照模块原则组装的,因此它满足在特殊用途中快速使用、减少备件储存和经济性解决方案的要求。
推进圈和止推垫
滑环密封的摩擦力矩必须从机器轴转移到转动滑环,并从立着的滑环转移到连接的外部零件上。此外要支撑压力差在轴套上所产生的力。
分成两部分直接作用在轴上的锁紧环、与其他密封旋转件的形状配合连接,以及轴套上的预应力盘是最常用到的配件。预应力盘要求较高的精度,更大的安装空间轴上的紧配各部件是不好的。
如果轴向力不能通过摩擦有效地转移,例如在高压和大直径时,因此在临近的轴肩及套筒或离合器上需要紧配合垫。
冲洗
容器中的有害条件例如很高的温度、沾染灰尘或腐蚀性的化工产品对于密封具有重要影响,因此为了保护滑环密封需要在密封圈的产品一侧设计一个冲洗装置。冲洗介质、冲洗数量和时间都应当以一定的比例相匹配。更合适的是在密封圈加压时在冲洗的区域内量取适当的参考压力。
材料
由于其高度的耐温度变化性、耐腐蚀性和抗磨损性,多数情况下使用高等级石墨和陶瓷作为滑环材料。这些材料的另一优势是不会出现塑料变形。
高等级石墨由于其石墨成分具有防摩擦性能和很高的导热能力。它的多孔性决定了塑料或金属的可渗透。 由于其相对较低的 E 模式,碳滑环可分级到软的级别。高等级石墨的组成取决于使用范围。例如对于不润滑的应用就可以使用特殊的干摩擦碳。
碳化硅和碳化钨以及氧化铝的制成滑环都是很坚硬的,因而形状非常稳定。碳化硅由于其多面性在成本方面具有最大优势。
在低压时一个软硬相连的碳滑环密封也具有相同作用。如果变形力由于相应较高的压力负载增加,一个硬环就可以保持滑面形状的稳定;软的碳滑环作为摩擦匹配件提供了紧急情况下的运行特性。
高等级石墨不适用于研磨介质。特别在混合摩擦领域的应用中因为待密封的压力差和热负载,由两个硬滑环组成的滑环对会受限使用。