Jakie są zalety uszczelek zębatych?

Uszczelki Kammprofile to kompozytowy metalowy i niemetalowy element uszczelniający z koncentrycznymi lub spiralnymi rowkami ząbkowanymi na ich powierzchni. Uzyskują uszczelnienie poprzez miejscowe odkształcenie wierzchołków zębów pod wysokim ciśnieniem. Łączą w sobie wytrzymałość uszczelek metalowych z elastycznością uszczelek niemetalowych i są szeroko stosowane w zastosowaniach wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych.

1.Zalety i cechy uszczelek Kammprofile

Doskonałe działanie zapobiegające luzowaniu

Ząbkowana konstrukcja połączenia: ząbki na powierzchni uszczelki łączą się z powierzchnią łączonego elementu (takiego jak łeb śruby lub nakrętka) po dokręceniu, tworząc mechaniczną blokadę i skutecznie zapobiegając poluzowaniu spowodowanemu wibracjami, wstrząsami lub obciążeniami dynamicznymi.

Lepsza od zwykłych uszczelek płaskich: Podczas gdy tradycyjne uszczelki płaskie opierają się wyłącznie na tarciu, ząbki uszczelek ząbkowanych zapewniają dodatkową odporność na poślizg.

Wysoka siła trzymania

Ostre krawędzie ząbków powodują miejscowe odkształcenie plastyczne pod naciskiem, zwiększając głębokość styku z powierzchnią styku i utrzymując napięcie wstępne nawet po długotrwałym użytkowaniu.

Nie są wymagane żadne dodatkowe środki zapobiegające poluzowaniu

Może zastąpić pomocnicze elementy zapobiegające poluzowaniu, takie jak podkładki sprężyste i uszczelniacze gwintów, upraszczając proces montażu oraz zmniejszając koszty i liczbę komponentów.

Elastyczne materiały i obróbka powierzchni

Różne materiały: powszechnie stosowana stal węglowa, stal nierdzewna (taka jak 304 i 316), stopy miedzi itp., dostosowują się do różnych środowisk (takich jak zastosowania odporne na korozję i wysokotemperaturowe).

Opcjonalna obróbka powierzchni: cynkowanie, czernienie, fosforanowanie itp. w celu dalszego zwiększenia odporności na rdzę lub zużycie.

Wysoka zdolność adaptacji

Stosowane na nierównych lub lekko zdeformowanych powierzchniach stykowych, ząbki kompensują drobne nierówności powierzchni i zapewniają skuteczny kontakt.

Można go stosować do złączy wykonanych z różnych materiałów, w tym metalu i tworzyw sztucznych.

Łatwa instalacja

Montuje się bezpośrednio pomiędzy śrubą/nakrętką a obrabianym przedmiotem, nie wymagając żadnych specjalnych narzędzi ani skomplikowanych operacji.

Możliwość ponownego użycia

Niektóre konstrukcje umożliwiają wielokrotny demontaż i demontaż, zachowując jednocześnie skuteczność zapobiegania poluzowaniu (jednak wielokrotne użycie może pogorszyć działanie; jest to zalecane w zależności od warunków zastosowania).

Opłacalność

Prosta konstrukcja i niski koszt produkcji, a jednocześnie przy znacznej skuteczności zapobiegania poluzowaniu, opłacalność przewyższa wiele złożonych rozwiązań zapobiegających poluzowaniu.

Typowe zastosowania

Środowiska wibracyjne: silniki i układy przekładni w samochodach, lotnictwie i transporcie kolejowym.

Sprzęt ciężki: maszyny budowlane i turbiny wiatrowe.

Sprzęt elektroniczny i elektryczny: Zapobieganie poluzowaniu połączeń obwodów na skutek wibracji.

Środowiska o wysokiej temperaturze/korozyjne: Rurociągi chemiczne i sprzęt naftowy (wymagane są materiały odporne na korozję).

Środki ostrożności

Ryzyko uszkodzenia powierzchni: Ząbki mogą porysować miękkie powierzchnie; należy ocenić materiał przedmiotu obrabianego. Kontrola napięcia wstępnego: Nadmierne dokręcenie może spowodować nadmierne wejście zębów piły, pogarszając wydajność lub uszkadzając komponenty.

Nie nadaje się do bardzo cienkich materiałów: Zęby piły mogą wbić się w zbyt cienkie części i spowodować awarię.

2. Specyfikacje uszczelek Kammprofile

Przygotowanie przed instalacją

Kontrola uszczelki

Upewnij się, że profil zęba jest nienaruszony i wolny od wad, z tolerancją wysokości zęba w granicach ±0,02 mm.

Zmierz jednorodność grubości; różnica grubości w czterech punktach powinna wynosić ≤0,05 mm.

Sprawdź raport materiałowy, który musi być zgodny z ASTM F104 lub GB/T 9129.

Przygotowanie kołnierza

Chropowatość powierzchni uszczelniającej kołnierza musi wynosić Ra ≤3,2 μm, a tekstura jest promieniowo rozłożona.

Dokładnie oczyścić powierzchnię uszczelniającą acetonem; chlorowane rozpuszczalniki są zabronione.

Sprawdź równoległość kołnierzy; odchylenie przy użyciu szczelinomierza powinno wynosić ≤0,1 mm/m.

Procedura instalacji

Centrowanie i pozycjonowanie

Wewnętrzna średnica uszczelki powinna być o 0,5-1 mm większa niż wewnętrzna średnica rury, aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym erozją medium.

Podczas montażu uszczelek z podwójnymi zębami końcówki zębów powinny być skierowane w stronę wysokiego ciśnienia (lub, jeśli nie jest to pewne, w stronę kołnierza).

Wstępne dokręcenie śruby

Dokręcaj w czterech etapach:

Wstępne dokręcenie do 30% docelowego momentu obrotowego

Dokręcanie po przekątnej do 50% momentu obrotowego

Dokręcanie okrężne do 80% momentu obrotowego

Na koniec osiągnij 100% momentu obrotowego w dwóch krokach.

Należy używać skalibrowanego klucza dynamometrycznego, utrzymując błąd w granicach ±5%.

Schłodzić śruby ze stali węglowej smarem na bazie dwusiarczku molibdenu.

Dokręcić na gorąco.

Po wstępnym nagrzaniu układu do temperatury roboczej należy ponownie dokręcić po ochłodzeniu do 80°C.

Śruby ze stopów wysokotemperaturowych wymagają zwiększenia momentu kompensacyjnego o 5–8%.

3. Normy konserwacji i złomowania uszczelek zębatych

Specyfikacje regularnej konserwacji

Kontrola w serwisie

Monitorowanie naprężenia śruby: Co sześć miesięcy należy używać ultradźwiękowego miernika naprężenia śruby. Dokręcić ponownie, jeśli początkowe napięcie wstępne zmniejszy się o więcej niż 15%.

Kontrola szczelności: Do cotygodniowej kontroli powierzchni uszczelniającej należy używać halogenowego wykrywacza nieszczelności (czułość ≤ 1×10⁻⁶ Pa·m3/s).

Kontrola wyłączenia

Ocena stanu wierzchołka zęba:

Dopuszczalne jest lekkie spłaszczenie wierzchołka zęba (≤ 30% pierwotnej wysokości).

Zabronione są pęknięcia lub wysunięcia korzeni zębów.

Kontrola warstwy uszczelniającej:

Utrata grubości warstwy grafitu/PTFE ≤ 20%.

Brak promieniowych pęknięć przelotowych (czasowo można zastosować długość pęknięcia < 2 mm).

Wymagania dotyczące czyszczenia: Do usunięcia osadów węglowych z rowków zębów należy używać bezwodnego etanolu (zabrania się stosowania szczotek metalowych).

Powierzchnie uszczelniające kołnierzy należy przeszlifować w jednym kierunku papierem ściernym o ziarnistości 800 (w celu usunięcia warstw utlenionych).

Obowiązkowe kryteria odrzucenia

Uszkodzenia strukturalne

W obszarze profilu zęba występuje którykolwiek z poniższych stanów:

Trzy lub więcej następujących po sobie złamań zębów

Zużycie wysokości zęba > 0,1 mm (dla pierwotnej wysokości zęba 0,3 mm)

Odkształcenie pełzające ramy metalowej (odchyłka prostoliniowości > 0,2mm)

Awaria uszczelnienia

Testowane zgodnie z ISO 5208:

Szybkość wycieku helu > 1×10⁻⁵ Pa·m3/s

Test ciśnienia hydraulicznego: Utrzymuj ciśnienie przez 30 minut; spadek ciśnienia > 5%