Жёсткие фланцевые и втулочные муфты.

В жёсткой фланцевой муфте применяется болтовое соединение фланцев. Во втулочной муфте применяется жёсткая втулка, соосно соединяющая друг с другом два вала.

Гидравлическая муфта - устройство, в котором валы не имеют жёсткой механической связи и передача механической энергии происходит под действием потока рабочей жидкости (масла) от насосного колеса к турбинному колесу. Особенность гидравлической муфты в том, что она ограничивает максимальный момент, сглаживает пульсации, устраняет перегрузку двигателя при пуске и разгоне.

Электромагнитная и магнитная муфта -валы также не имеют жесткой механической связи и, кроме того, она позволяет передавать механическую энергию через герметическую стенку абсолютно без утечек. Одно из применений - в центробежных насосах для перекачки опасных жидкостей.

Магнитная муфта предназначена для передачи крутящего момента с ведущего вала на ведомый без механического контакта, за счет взаимодействия магнитных полей. Магнитное поле создается постоянными магнитами (NdFeB и SmCo) установленными в ведущей и ведомой полумуфтах. Защитный экран находящийся между полумуфтами обеспечивает герметичность перекачиваемого продукта.

Ключевые особенности:

- использование магнитных муфт обеспечивает безопасность обслуживающего персонала в работе с агрессивными, высокотоксичными, пожаро- и взрывоопасными, резко пахнущими жидкостями;

- применение магнитных муфт исключает разрушение валов и узлов агрегата при ударном торможении, обеспечивая безопасность окружающей среды;

- магнитные муфты позволяют сохранить чистоту перекачиваемого продукта;

муфты на постоянных магнитах не имеют изнашивающихся деталей, срок службы определяется сроком службы магнитов (не менее 15 лет);

- спользование магнитных муфт обеспечивает снижение издержек на техническое обслуживание, кроме того при работе муфты не потребляют электроэнергии;

- проектирование и разработка магнитных муфт происходит с помощью программной системы КЭ анализа;

- процесс производства организован с применением стандартов менеджмента качества ISO 9001-2008.

 

Рисунок 1.5.91 Магнитная муфта.

Область применения.

Магнитные муфты широко применяются в циркуляционных насосных системах для перекачивания экологически опасных и агрессивных жидкостей в химической, нефте- и газоперерабатывающей, пищевой и др. отраслях промышленности. Кроме того они могут использоваться как предохранительные, поскольку разрыв магнитной связи не ведет к поломке оборудования.

Уплотнительное устройство - устройство или способ предотвращения или уменьшения утечки жидкости, газа путём создания преграды в местах соединения между деталями машин (механизма) состоящее из одной детали и более. Существуют две большие группы: неподвижные уплотнительные устройства (торцевые, радиальные, конусные) и подвижные уплотнительные устройства (торцевые, радиальные, конусные, комбинированные).

- Неподвижные уплотнительные устройства:

1. Герметик (вещество с высокой адгезией к соединяемым деталям и нерастворимое в запорной среде);

2. Прокладки из различных материалов и различной конфигурации;

3. Кольца круглого сечения из эластичного материала;

4. Уплотнительные шайбы;

5. Пробки;

6. Применение конусной резьбы;

7. Контактное уплотнение;

- Подвижные уплотнительные устройства (позволяют совершать различные движения, такие как: осевое перемещение, вращение (в одном или двух направлениях) или сложное движение):

1. Канавочные уплотнения;

2. Лабиринты;

3. Кольца круглого сечения из эластичного материала;

4. Войлочные кольца;

5. Маслоотражательные устройства;

6. Манжеты различной конфигурации;

7. Лепестковое уплотнение;

8. Шевронные многорядные уплотнения;

9. Сальниковые устройства;

10. Сильфонные уплотнения;

11. Торцевые механические уплотнения;

12. Торцевые газовые уплотнения.

 

Рисунок 1.5.91Манжета (уплотнение манжетного типа)

 

Манжета (фр. manchette - рукавчик), широко распространённое в технике уплотнение. Является контактным радиальным уплотнением. Позволяет вращение и осевое перемещение валов и штоков гидро- и пневмоцилиндров, надёжно обеспечивая герметичность. Различают манжеты армированные для уплотнения вращательного движения (в народе сальник) и манжеты гидравлические и пневматические для уплотнения возвратно-поступательного движения.

 

 

Рис. 1.5.92 Схема торцевого механического уплотнения:

1) установочный винт; 2) кольцо круглого сечения (вторичное подвижное уплотнение); 3) штифт передающий вращение подвижному кольцу 4;

4) подвижное кольцо; 5) неподвижное кольцо; 6) кольцо круглого сечения (вторичное уплотнение); 7) корпус; 8) штифт удерживающий неподвижное кольцо 5; 9) вал (втулка); 10) пружины обеспечивающие прижим подвижного кольца к неподвижному.

 

Торцевое механическое уплотнение, также механическое уплотнение, является типом уплотнения, используемым во вращающемся оборудовании, для обеспечения герметизации вала, передающего механическую энергию к рабочему органу механизма, типа насосов, компрессоров, химических реакторов, вакуумных фильтров-сушилок и т. д., то есть там, где необходимо разделить две среды и обеспечить минимальные утечки. Ранние модели насосов использовали сальниковые устройства. Начиная со Второй мировой

Технические данные.

-типы торцевых уплотнений:

1. Одинарное торцевое уплотнение;

2. Двойное торцевое уплотнение;

3. «Спина-к-спине» («back-to-back»);

4. «Лицом-к-лицу»(«face-to-face»);

5. Тандем;

-уплотнение картриджного типа:

1. Одинарное картриджное уплотнение;

2. Двойное картриджное уплотнение;

3. «Спина-к-спине» («back-to-back»);

4. «Лицом-к-лицу»(«face-to-face»);

5. Тандем.

В торцевом механическом уплотнении используются основное уплотнение и вспомогательные (подвижные и неподвижные) уплотнения, которые находятся в контакте с уплотняемой средой, позволяя вращающемуся элементу пройти через камеру уплотнения.

Основное уплотнение - это пара трения двух колец (подвижного и неподвижного) из различных материалов (углеграфиты, металлы, карбиды (карбид вольфрама с различними связками, карбид кремния), керамика (окислы металлов), пластмассы), как одного и того же материала так и в сочетании различных материалов (нержавеющая сталь — капутька, Al₂O₃ 99 % (керамика) — углеграфит). Для обеспечения необходимого контакта между кольцами применяются пружина, блок пружин или упругий сильфон. В процессе эксплуатации на торцевые поверхности действуют гидравлические силы и при положительно давлении уплотняемой среды стремятся сжать пары трения, что увеличивает тепловыделение. Теоретически зазор между уплотнительными поверхностями равен высоте шероховатости этих поверхностей и не превышает 1 мкм.

 

Таблица 1.5.19 Шероховатость колец, мкм.

 

Материал	Шероховатость
Карбид вольфрама	0,01
Карбид кремния	0,04
Нерж. сталь	0,15
Углеграфит	0,10
Окись алюминия	0,15
Углегафит с карбидом кремния	0,15