Армированные манжеты и сальники для герметизации вращающихся валов

Армированные манжеты термостойкие — радиальные уплотнения вала для работы в узлах с вращением. Конструкция включает металлический каркас, формованную рабочую часть из эластомера с повышенной термостойкостью, в основном, на основе FKM. Сальники применяют в приводах, редукторах, насосах, гидравлике, пневматике для герметизации при температуре до +250 °C в масляной среде.

Стандартная функция — герметизация зоны вращения при ограниченном перепаде давления. Дополнительно манжеты защищают от внешних загрязнений: пыли, влаги, твёрдых частиц. Установку проводят в неподвижные посадочные места с осевым центрированием относительно вала.

Преимущества

Термостойкость: Поддерживают заявленные характеристики при рабочих температурах до +200 °C. Обеспечивают герметизацию в условиях повышенной тепловой нагрузки. Диапазон температур зависит от рецептуры FKM и типа армирующего элемента.

Работа под давлением: Конструкция выдерживает значительные нагрузки. Манжеты применимы в гидросистемах с рабочим давлением до нескольких сотен бар. Уплотнение сохраняется при продолжительном воздействии давления без деформации и утечек.

Износостойкость: Армирующий элемент увеличивает сопротивление истиранию при абразивном воздействии. Конструкция устойчива к деформации в условиях циклических нагрузок. Ресурс эксплуатации превышает показатели неармированных аналогов.

Расширенные области применения: Встраиваются в системы с гидравлическим, пневматическим и механическим приводом. Допустима эксплуатация в средах с масляными жидкостями, техническими газами, пылевой нагрузкой.

Типичные основные составные компоненты армированного сальника (Oil Seals)

• Уплотнительная кромка — гибкая мембрана с эластомерным краем, плотно обхватывающим вал и создающим герметичность.
• Металлический каркас усиливает конструкцию, стабилизирует соединение уплотнения с посадочным отверстием.
• Пружина, действующая как дополнение к основному действию уплотнительной кромки сальника (манжеты).

Дополнительно описание и свойства армированных манжет также приведены в нашей статье «Армированные уплотнения Oil Seals«.

Армированные манжеты NBR

Армированные сальники из NBR устанавливают в узлах, подверженных агрессивным средам и механическому воздействию. Жёсткость конструкции гарантируется металлическим основанием. Посадка стабильна, деформация вала исключена.

Материал сохраняет физико-химические свойства при контакте с маслами, углеводородами, реагентами. Сальники NBR работают в гидравлических и пневматических системах с повышенными нагрузками, абразивной средой.

Механические характеристики включают высокую прочность на сдвиг и растяжение, стойкость к истиранию. Геометрия уплотнительной кромки исключает выдавливание в зазор между валом и корпусом.

• Температурный диапазон: от -30°C до +100°C (кратковременно до +120°C).
• Преимущества: Высокая стойкость к нефтепродуктам, маслам, топливам и растворителям.

Армированные манжеты / сальники / фторкаучуковые (FKM, FPM, Viton, Витон)

Манжета армированная фторкаучуковая из FPM, FKM, Viton, Витон обладает высокой стойкостью к температурам и агрессивной химической среде. Диапазон температур: от -50°С до +210°С (кратковременно до +230°С). Термическая и химическая стойкость манжет FKM обусловлена составом фторкаучука. Материал устойчив к набуханию в типичных рабочих средах, включая ароматические углеводороды, синтетические масла. FPM не поддерживает горение.

• Температурный диапазон: от -50°C до +210°C (кратковременно до +230°C).
• Преимущества: Высокая стойкость к агрессивным средам: маслам, топливам, растворителям. Сопротивление к озону, агрессивным средам, старению.

Армированные манжеты / сальники / силиконовые (Silicone, MVQ, SIL)

Армированная манжета из MVQ (силикон, SIL) имеет пониженную твёрдость относительно NBR и FKM. Рабочий диапазон температур: от –60 °C до +200 °C. Допустимы кратковременные повышения до +230 °C.

Материал сохраняет свойства под действием озона, атмосферных факторов и старения. Степень набухания в минеральных маслах минимальна и зависит от химического состава среды. Совместимость с маслами, содержащими функциональные добавки, выше, чем у NBR.

• Температурный диапазон: от -60°C до +200°C (кратковременно до +250°C).
• Преимущества: Хорошая эластичность, химическая стойкость к маслам, топливу, растворителям. Манжеты армированные силиконовые безопасны для пищевой и медицинской промышленности.

Металлический каркас манжет армированных

Армирующий элемент увеличивает радиальную жёсткость. Его покрытие эластомером может быть полным или частичным.

Внутренний металлический корпус

Это решение имеет следующие преимущества:

• Устраняется риск коррозии;
• Снижается риск повреждения седла из лёгкого сплава при демонтаже уплотнения.

Внешний металлический корпус

Корпус рассчитан на осевые нагрузки, совместим с системами магнитного контроля положения.

Для корректной работы уплотнения необходимы заданные параметры шероховатости валаа также точности посадочного гнезда.

Металлический корпус без покрытия сочетается с термостойкими эластомерами, включая FKM, для узлов с высокой температурой.

Металлический корпус с частичным покрытием

Наружная часть корпуса частично покрыта эластомером до средней линии по высоте. При вулканизации резина прочно соединяется с корпусом за счёт адгезии. Поверхность может быть гладкой для стандартной посадки или рифлёной для повышения удерживающей способности в агрессивных средах.

Функциональные особенности:

• надёжная фиксация в посадочном месте;
• снижение расхода полимерного материала;
• упрощённая установка;
• соблюдение требований к эксплуатационной безопасности.

Ниже — схема конструкции армированного сальника с частичным покрытием корпуса.

Материалы для металлического каркаса

В типовом исполнении армированная манжета имеет корпус из листовой стали глубокой или средней вытяжки. Толщина металла соотносится с диаметром уплотняемого вала. Стальные листы по стандартам UNI EN 10130 и DIN 1624 лежат в основе армирующего элемента. Для условий с воздействием агрессивных сред возможен выбор нержавеющей стали или латунного сплава.

Пружина

Армированные манжеты снабжены уплотнительной пружиной. Конструкция стабилизирует контакт кромки с валом и компенсирует старение эластомера при длительной работе. Радиальная нагрузка, создаваемая уплотнительным элементом, снижается под действием температуры, деформации и химических факторов. Пружина стабилизирует контакт кромки с валом при продолжительной эксплуатации.

Спиральная пружина выполнена из проволоки с заданными параметрами жёсткости. Предварительная нагрузка задаётся расчётом и сохраняется после стабилизации материала. Обработка проводится при температуре выше рабочей, что повышает стабильность характеристик.

Рационально:

• на этапе проектной проработки задаётся жёсткость, с учетом нагрузки, а также типа вала.
• в эксплуатации — снижение влияния термических, механических изменений на усилие контакта.