Los sellos mecánicos, como uno de los componentes de sellado más críticos en equipos rotativos, se utilizan ampliamente en estructuras como bombas, compresores, cajas de engranajes y reactores.Su función es prevenir la fuga de medios (como el aceiteDebido a las complejas condiciones de funcionamiento en las que la cara de sellado alterna entre estados de alta velocidad, micro-brecha, contacto y no contacto,el diseño de las tolerancias de las piezas de sellado afecta directamente a la fiabilidad y la vida útil del equipo;.

Este trabajo comenzará con el análisis de la estructura del sello mecánico, explicará sistemáticamente los puntos clave del control de tolerancias de los componentes del sello mecánico,y dar el esquema típico de combinación y sugerencias de montaje.

Breve descripción de la estructura y el principio de funcionamiento del sello mecánico

El sello mecánico se compone principalmente de dos componentes principales:

Anillo de movimiento (Rotary Ring): gira con el eje

Anillo estático (anillo estacionario): fijo en la carcasa y no se mueve

Los dos forman un par de sellado dinámico a través de la cara final de sellado plana, y mantienen un estado de micro-contacto con la película de fluido al confiar en la fuerza de resorte de pre-tensión para lograr el sellado.

La distancia entre las superficies de sellado suele estar en el rango de 0,3 a 1 μm. Cualquier tolerancia superior al límite puede dar lugar a:

Fallo del sello → fugas medianas

Sellado demasiado apretado → desgaste demasiado rápido, calentamiento, sinterización

Puntos clave de control de las tolerancias de los componentes mecánicos de sellado

1. El ajuste entre el eje y el asiento del anillo móvil

Se recomienda el emparejamiento: h6/k5 o h6/m5

El anillo de movimiento se requiere para girar sincrónicamente con el eje sin deslizarse

Sobreajuste excesivo → instalación difícil, concentración de esfuerzo

Si el ajuste es demasiado pequeño, el anillo móvil se deslizará y el sello fallará

2El círculo exterior del anillo estático coincide con el agujero de la cáscara

Se recomienda el emparejamiento: H7/n6 o H7/p6

Se requiere que esté sellado y posicionado de manera estable, y no puede girar o excéntrico

Si se utiliza un anillo de O elástico para amortiguar, el ajuste debe estar apretado para evitar el movimiento

3Control de salto de cara de extremo sellado.

Salto axial máximo permitido: ≤ 3~5μm

La escorrentía circular afecta el ajuste de la superficie de sellado y hace que la película de sellado sea inestable

Se sugiere garantizar la precisión del mecanizado y la molienda mediante el procesamiento dinámico de la balanza

Problemas de sellado y casos causados por una mala tolerancia

Tolerancia estructural típica de referencia de ajuste

Recomendaciones de ensamblaje para el control de las tolerancias selladas

La cara del extremo de sellado debe limpiarse y lubricarse antes de su instalación para evitar la fricción en seco.

El anillo móvil y el anillo estático no se golpearán con un martillo, sino que se utilizarán herramientas especiales de guía.

El ajuste de tolerancia debe garantizarse que no tenga burrs, arañazos y sujeción excéntrica

Se recomienda la corrección del equilibrio dinámico, especialmente a altas velocidades (> 3000 rpm)

El rendimiento de sellado del sello mecánico es muy dependiente del control de la corriente axial y el diseño de interferencia

Cada pequeña desviación de la tolerancia de apareamiento se multiplica en un riesgo de fuga

La selección del grado de ajuste adecuado y prestar atención a la rugosidad de la superficie y el error de forma de mecanizado son las estrategias centrales para garantizar un sellado fiable

Se recomienda elaborar una lista de tolerancias de sellado en la fase de diseño estructural y establecer puntos de ensayo de funcionamiento y normas de aceptación en el proceso de montaje.