НАШИ ПРИОРИТЕТЫ:
Качество
Современные технологии
Экологическая безопасность
Добро пожаловать на сайт научно-производственного предприятия "Константа-2"
  • Производственный цех
  • Цех РТИ
  • Участок мех.обработки
  • Участок мех.обработки
  • Участок литья
  • Опытно-производственный участок
  • Участок фторопластовых изделий
  • Контроль качества продукции
  • Конструкторский отдел
  • Цех трубопроводной арматуры

Манжеты с подпружинивающим элементом


МПЭ
Манжеты с подпружинивающим элементом (МПЭ)

Разработка оборудования для добьши нефти из глубоких горизонтов при повышенных давлениях, температурах, агрессивности сопутствующих сред, сжижения газов, бурения в высоких широтах, сланцевой добычи нефти и газа, требует применения новых технологических решений, включающих и уплотнительные узлы. При этом актуальными проблемами в создании новых образцов уплотнительной техники являются повышение их надежности при повышенных рабочих параметрах и уменьшение массогабаритных характеристик узлов.

Манжеты наряду с кольцами, сальниками являются одним из основных типов контактных уплотнений, сочетающих малые габариты с высокими эксплуатационными характеристиками. Они находят наибольшее применение в уплотнении подвижных соединений в парах с возвратно¬поступательным и вращательным движением, а также ответственных неподвижных соединениях. В зависимости от рабочих давлений, уплотняемых сред, скоростей взаимного перемещения применяют манжеты различных типов, отличающиеся конструкцией и материалами, из которых они изготовлены. Одним из типов манжет, которые, несмотря, на отличные характеристики, пока мало применяются в отечественном машиностроении, являются полимерные манжеты с подпружинивающим элементом (МПЭ)

Манжеты с подпружинивающим элементом широко применяются для уплотнения в наиболее ответственных узлах. Они находят применение в космическом и атомном машиностроении, криогенной технике, в машиностроении для нефтяной и газовой промышленности. Манжета состоит из оболочки (собственно манжеты), изготовленных из различных полимерных или композиционных материалов и подпружинивающего элемента, представляющего собой различного типа пружины или резиновые кольца. Их преимущество в обеспечении постоянного начального контактного давления пружиной или кольцом круглого сечения и обеспечение эффекта самоуплотнения при приложении к уплотнению внешнего давления.  И сегодня наша компания, реализуя программу импортозамещения, готова предоставить  потребителю свои варианты исполнения этого комбинорованного уплотнения как с  использованием  различных металлических пружин, так и запатентованную конструкцию с  капсулированным кольцом в качестве пружинящего элемента, обеспечивающим уникальную химическую стойкость. Манжеты изготавливаются по ТУ 22.29.29-033-34724672-2018

Конфигурация кромок манжет также может быть различной и определяется назначением и функциями, выполняемыми манжетой и конструкцией уплотнительного узла. Возможно сочетание с грязесъемной функцией, тогда кромки манжеты выполняются с острыми краями, обеспечивающими задержку загрязнений - острая грань на торцах манжеты работает как скребок для защиты от абразивных частиц. Для высоких давлений применяют удлиненные манжеты, чтобы снизить вероятность экструзии в зазор. Исследования показали, что лучшие характеристики показывают манжеты, имеющие два типа лепестков, форма которых определяется в первую очередь типом пружины.

Материалы, применяемые для изготовления манжет: фторопласт, наполненный фторопласт (PTFE), полиэфирэфиркетон (РЕЕК), сверхвысокомолекулярный полиэтилен, полиуретан, полиамид.

Материал Стойкость в агрессивных средах Износостойкость Теплостойкость, ºС Коэффициент сухого трения скольжения Максимальное давление, МПа
Фторопласт+-2000,0820
Фторопласт усиленный+±2200,130
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен++1000,150
Полиэфирэфиркетон++2600,15100
Полиамид±+1700,1570
Полиуретан-+800,2540

patent 110
Патент №160056. Уплотнительный узел

Подпружинивающий элемент: плоские или круглые пружины из нержавеющей стали, кольца круглого сечения из эластомеров или кольца во фторопластовой оболочке(РФК). Помимо этого, другие виды, типы, материалы пружин могут быть предложены при необходимости.

Очевидно основополагающей, как и для всех контактных уплотнений, будет зависимость погонного усилия от деформации сжатия манжеты, то есть усилия, возникающего при поперечном сжатии манжеты при ее установке в канавку отнесенное к единице длины периметра манжеты. На рисунке приведены зависимости для различных подпружинивающих элементов. Как видно, манжеты, снабженные разными подпружинивающими элементами имеют различные зависимости погонного усилия от деформации сжатия и это необходимо тщательно взвешивать при выборе уплотнения. Так, рост погонного усилия безусловно улучшает герметичность, но способствует увеличению трения и износа уплотнения в подвижных соединениях. В неподвижных уплотнениях высокие погонные усилия могут привести к росту ползучести под нагрузкой с потерей герметичности. Таким образом, существует возможность подбирать подпружинивающие элементы с различными характеристиками, обеспечивающими большие или меньшие усилия.

Зависимость погонного усилия от деформации сжатия
Зависимость погонного усилия от деформации сжатия

Для предотвращения экструзии материала уплотнения в зазор при больших давлениях манжеты изготавливают с удлиненным хвостовиком, а также используют защитные кольца. Без защитных колец МПЭ можно применять до 60 МПа, при более высоких давлениях размеры канавки должны предусматривать установку защитных колец. Также защитные кольца рекомендуем устанавливать при сочетании высоких давлений и температур. Конкретные рекомендации могут быть даны при рассмотрении уплотнительного узла.



 Преимущества в применении

  • Температура эксплуатации от -150 до +250ºС
  • Давление до 100 МПа
  • Стойкость к декомпрессии и уникальная химическая стойкость
  • Стойкость к старению и гидролизу
  • Высокая износостойкость
  • Низкий коэффициент трения ( 0,09-0,11) и высокая уплотняющая способность от самого низкого до высоких уровней давления за счет поддержания контактного давления подпружинивающими элементами.
  • Отсутствие залипания уплотнений при остановке оборудования
  • Возможность эксплуатации как со смазкой, так и без смазки

Разновидности манжет с подпружинивающим элементом

МПЭ
С U-образной или V-образной пружиной
МПЭ
С резиновым кольцом в сплошной фторопластовой оболочке
МПЭ
С плоской витой пружиной
МПЭ
Со спиралевидной пружиной в защитной оболочке

Виды манжет.

МПЭ
Торцевая
МПЭ
Радиальная

Размеры канавок для установки уплотнений.

диаметр вала, мм(максим.) H,ширина канавки, мм L, длина канавки, мм
6 до 180 2,3 3,6-6,2
6 до 250 3,05 4,8-7,7
13 до 300 4,75 7,1-10,8
50 до 500 6,1 9,5-14,7
50 до 1400 9,4 13,5-18
300 до 1400 12,7 18-23,5

Рекомендации по чистоте обработки уплотняемых поверхностей.
Рекомендуется максимально возможная твердость сопрягаемых поверхностей.

Среда Неподвижное уплотнение Подвижное соединение Уплотнение вращения
Газы, низкие температуры Ra=0,3 мкм Ra=0,2 мкм Ra=0,1 мкм
Низковязкие среды Ra=0,6 мкм Ra=0,3 мкм Ra=0,2 мкм
Вода, масло и вязкие жидкости Ra=0,8 мкм Ra=0,4 мкм Ra=0,2 мкм

Продукция
Яндекс.Метрика