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 |