Mechanische Dichtungen verstehen: Ein Muss-Leitfaden

Haben Sie sich jemals gefragt, wie wichtig Gleitringdichtungen sind, um Leckagen zu verhindern und den reibungslosen Betrieb von Maschinen zu gewährleisten? In diesem Blogbeitrag tauchen wir in die Welt der Gleitringdichtungen ein und erforschen ihre Komponenten, Funktionsprinzipien und Wartungstipps. Als erfahrener Maschinenbauingenieur vermittle ich Ihnen wertvolle Einblicke, damit Sie diese unbesungenen Helden der industriellen Welt besser verstehen und schätzen lernen. Machen Sie sich bereit, die Geheimnisse dieser wichtigen Geräte zu entdecken!

Inhaltsverzeichnis

Leckagen gehören zu den häufigsten Fehlern bei mechanischen Geräten. Es gibt hauptsächlich zwei Gründe für die Entstehung von Leckagen: Erstens wird sie durch die Bearbeitung verursacht, und die Oberfläche mechanischer Produkte muss Defekte oder Form- und Größenabweichungen aufweisen, die unweigerlich zu Spalten an den Verbindungen mechanischer Teile führen; zweitens besteht ein Druckunterschied zwischen den Dichtungsseiten, und das Arbeitsmedium tritt durch die Spalten aus.

Die Verringerung oder Beseitigung von Spaltmaßen ist die wichtigste Methode zur Verhinderung von Leckagen. Die Funktion der Abdichtung besteht darin, die Spalte zwischen den zusammenpassenden Oberflächen abzudichten, den Leckagekanal zu isolieren oder abzuschneiden, den Widerstand im Leckagekanal zu erhöhen oder kleine energieumwandelnde Vorrichtungen in den Kanal einzubauen, um Druck auf das ausgetretene Material auszuüben, was den Druckunterschied, der die Leckage verursacht, teilweise oder vollständig ausgleichen kann, um so Leckagen zu verhindern.

Zu den grundlegenden Bestandteilen einer Gleitringdichtung gehören:

1) stationärer Ring
2) Drehring
3) Stopfbuchse
4) Kragen
5) Feder
6) Fixierring
7) Wellenschutzhülse
8) O-Ring für Drehring
9) O-Ring für stationären Ring

Das Grundkonzept der Gleitringdichtung

Die mechanische Dichtung ist eine Vorrichtung zur Verhinderung von Flüssigkeitsleckagen, die aus mindestens einem Paar von Endflächen besteht, die senkrecht zur Drehachse stehen und unter der Einwirkung des Flüssigkeitsdrucks und der Elastizität des Ausgleichsmechanismus (oder der Magnetkraft) in engem Kontakt gehalten werden und relativ gleiten, sowie eine unterstützte Dichtung. Die Hilfsdichtung des Ausgleichsrings wird als Faltenbalg-Gleitringdichtung bezeichnet.

Komponenten der mechanischen Dichtung

Zu den Hauptbestandteilen der Gleitringdichtung gehören die folgenden vier Teile:

  1. Hauptdichtungsteile: der bewegliche Ring und der feststehende Ring.
  2. Hilfsdichtungsteile: der Dichtungsring.
  3. Drückende Teile: die Feder und der Drücker.
  4. Getriebeteile: der Antriebssitz und der Schlüssel oder die Befestigungsschraube.

Zu beachtende Punkte bei der Durchführung von Gleitringdichtungen

  1. Hinweise zum Einbau

a. Achten Sie bei der Montage besonders darauf, dass es zu keinen Montageabweichungen kommt.

(1) Der Anziehdeckel sollte nach dem Ausrichten mit der Kupplung installiert werden, und die Schrauben sollten gleichmäßig angezogen werden, um zu verhindern, dass die Stirnfläche des Deckels abweicht. Prüfen Sie jeden Punkt mit einem Lehrdorn, und der Fehler sollte 0,05 mm nicht überschreiten.

(2) Prüfen Sie das Passungsspiel (d.h. die Konzentrizität) zwischen dem Anziehdeckel und dem Außendurchmesser der Welle oder der Wellenschutzhülse; es sollte auf allen Seiten gleichmäßig sein. Prüfen Sie jeden Punkt mit einem Lehrdorn, und die zulässige Abweichung sollte 0,01 mm nicht überschreiten.

b. Der Kompressionsbetrag der Feder sollte entsprechend den spezifizierten Anforderungen durchgeführt werden, und Über- oder Untergrößen sind nicht erlaubt. Der Fehler sollte innerhalb von 2,00 mm liegen. Eine Überdimensionierung erhöht das Druckverhältnis der Stirnfläche und beschleunigt den Verschleiß der Stirnfläche. Eine Unterdimensionierung führt zu einem unzureichenden Druckverhältnis und kann keine Dichtwirkung erzielen.

c. Nach dem Einbau des beweglichen Rings muss sichergestellt werden, dass er sich flexibel auf der Welle bewegen kann. Der bewegliche Ring sollte gegen die Feder gedrückt werden und automatisch zurückfedern.

  1. Hinweise zur Demontage

a. Bei der Demontage der Gleitringdichtung sollte vorsichtig vorgegangen werden, und Hämmer und Flachmeißel sind streng verboten, um eine Beschädigung der Dichtungselemente zu vermeiden. Zwei Stahldrahthaken können in den Spalt des Übertragungssitzes in Positiv-Negativ-Richtung eingeführt werden, um die Dichtungsvorrichtung herauszuziehen. Bei Demontageschwierigkeiten, die durch Verschmutzung verursacht werden, ist diese vor der Demontage zu reinigen.

b. Wenn die Pumpe an beiden Enden mechanisch abgedichtet ist, müssen Sie bei der Montage und Demontage auf beide Enden achten, um zu verhindern, dass eines der Enden vernachlässigt wird.

c. Bei mechanischen Dichtungen, die in Betrieb waren, müssen die beweglichen und stationären Ringteile ausgetauscht werden, wenn der Spanndeckel gelockert wird und sich die Dichtung dadurch bewegt, anstatt sie festzuziehen und weiter zu verwenden.

Fragen zum normalen Betrieb und zur Wartung von Gleitringdichtungen

  1. Vorbereitungsarbeiten und Vorkehrungen vor der Inbetriebnahme

(1) Führen Sie eine umfassende Inspektion der mechanischen Dichtungen, der Zusatzgeräte und der Rohrleitungsinstallation durch, um sicherzustellen, dass sie vollständig sind und den technischen Anforderungen entsprechen.

(2) Vor der Inbetriebnahme der Gleitringdichtung ist ein statischer Drucktest durchzuführen, um zu prüfen, ob Leckagen auftreten. Wenn es eine signifikante Leckage gibt, finden Sie die Ursache heraus und beseitigen Sie sie. Wenn sie immer noch unwirksam ist, demontieren Sie sie, überprüfen Sie sie und bauen Sie sie wieder ein. Im Allgemeinen beträgt der statische Prüfdruck 2~3 kg/qcm.

(3) Drehen Sie die Kupplung in Richtung der Pumpe und prüfen Sie, ob sie frei und gleichmäßig ist. Wenn die Kupplung festsitzt oder sich nicht bewegt, prüfen Sie, ob die Baugröße falsch ist oder ob die Installation angemessen ist.

  1. Installation und Abschaltung

(1) Vor der Inbetriebnahme muss die Dichtungskammer mit Flüssigkeit gefüllt sein. Bei der Förderung von verfestigten Medien sollte die Dichtungskammer mit Dampf beheizt werden, um das Medium zu schmelzen. Vor der Inbetriebnahme müssen die Kupplungen gedreht werden, um ein plötzliches Anlaufen und einen Bruch des weichen Rings zu verhindern.

(2) Bei mechanischer Abdichtung mit dem externen Öldichtungssystem der Pumpe sollte das Öldichtungssystem zuerst gestartet werden. Nach dem Anhalten der Pumpe ist das Öldichtungssystem zu stoppen.

(3) Wenn die Heißölpumpe nicht mehr läuft, sollte das Kühlwasser für die Öldichtungskammer und die Stirnflächendichtung nicht sofort abgestellt werden. Wenn die Öltemperatur an der Stirnflächendichtung unter 80 Grad fällt, kann das Kühlwasser abgestellt werden, um Schäden an den Dichtungsteilen zu vermeiden.

  1. Operation

(1) Wenn nach dem Starten der Pumpe eine leichte Leckage auftritt, beobachten Sie diese eine Zeit lang. Wenn die Leckage nach 4 Stunden Dauerbetrieb nicht abnimmt, ist die Pumpe zur Überprüfung abzustellen.

(2) Der Betriebsdruck der Pumpe sollte stabil sein, und die Druckschwankung sollte 1 kg/qcm nicht überschreiten.

(3) Während des Betriebs ist es notwendig, Kavitation zu vermeiden, um Trockenreibung an der Stirnseite und Dichtungsschäden zu verhindern.

(4) Der Zustand der Dichtungen sollte regelmäßig überprüft werden. Wenn die Leckage während des Betriebs die Norm überschreitet, sollte das Schweröl nicht mehr als fünf Tropfen pro Minute und das Leichtöl nicht mehr als 10 Tropfen pro Minute betragen. Wenn innerhalb von 2-3 Tagen keine Besserung eintritt, ist die Pumpe abzuschalten und die Dichtungsvorrichtung zu überprüfen.

Aufbau und Wartung von Gleitringdichtungen

  1. Struktur

Die typische Struktur besteht im Allgemeinen aus einem Drehring, einem stationären Ring, einer drehenden Dichtung, einer stationären Dichtung, einer Feder, einem Federsitz, Befestigungsbolzen, einem Verdrehschutzstift usw.

  1. Grundsatz

Wenn die Gleitringdichtung in Betrieb ist, sorgt die axiale Kraft, die durch den Druck der abgedichteten Flüssigkeit und die Kraft des elastischen Elements verursacht wird, dafür, dass sich die rotierenden und stationären Ringe zusammenfügen und relativ bewegen.

Aufgrund der engen Passung der beiden Dichtungsendflächen bildet sich ein kleiner Spalt zwischen den Dichtungsendflächen (die Dichtungsschnittstelle). Wenn das Druckmedium durch diesen Spalt strömt, bildet sich ein sehr dünner Flüssigkeitsfilm, der einen Widerstand erzeugt, das Austreten des Mediums verhindert und die Stirnfläche schmiert, wodurch eine langfristige Dichtwirkung erzielt wird.

  1. Klassifizierung

(1) Je nach abgedichtetem Host: Gleitringdichtungen für Pumpen, Reaktoren, Kompressoren, etc;

(2) Je nach den verschiedenen Arbeitsparametern werden sie in Hochtemperatur-, Mitteltemperatur-, Niedertemperatur-, Hochdruck-, Mitteldruck-, Niederdruck-, Hochgeschwindigkeits-, Schwerlast-, usw. unterteilt;

(3) Nach der Bauform werden sie in entlastete und nicht entlastete, einseitige und doppelseitige Gleitringdichtungen unterteilt.

  1. Einrichtung

(1) Vorbereitung

① Prüfen Sie, ob die Rundlaufabweichung, OberflächenrauhigkeitDie Toleranz des Außendurchmessers und die axiale Verschiebung von Welle und Hülse entsprechen den Präzisionsanforderungen;

Prüfen Sie, ob das Modell und die Spezifikationen der Gleitringdichtung den Anforderungen entsprechen. Ob die Teile intakt sind, ob die Größe des Dichtungsrings angemessen ist und ob die Oberflächen der rotierenden und stationären Ringe glatt und eben sind. Bei Mängeln müssen sie ausgetauscht oder repariert werden.

③ Reinigen Sie die Teile der Gleitringdichtung mit sauberem Benzin und wischen Sie sie anschließend trocken, wobei Sie darauf achten, die Dichtungsfläche zu schützen;

④ Wenn Sie die Gleitringdichtung einbauen, ermitteln Sie zunächst die Arbeitslänge der Feder aus der Anleitung und messen dann mit einem Messschieber die freie Länge der Feder, um den Kompressionsbetrag zu erhalten. Während des Einbaus sollte die Abweichung des Kompressionsbetrags der Feder nicht mehr als 1 mm betragen.

(2) Inspektion und Messung

① Die Beweglichkeit des Drehrings erfordert einen gewissen Spalt zwischen dem Drehring und der Welle, wobei der Spalt 0,3 bis 0,7 mm betragen sollte.

② Ob der stationäre Ring exzentrisch ist. Bei Gleitringdichtungen für Pumpen haben der stationäre Ring (Federsitz) und die Welle einen Gleitsitz, und der Spalt ist sehr klein. Wenn der Spalt groß ist, ist der stationäre Ring exzentrisch, und die ungleichmäßige Federkraft, die auf die Dichtungsfläche wirkt, führt zu Leckagen oder Dichtungsversagen.

③ Prüfen Sie die Passung zwischen den Dichtflächen des Rotationsrings und des stationären Rings. Messen Sie bei der Prüfung mit einem 90°-Winkel die Abweichung der Dichtfläche von der Mittellinie der Welle.

(3) Einbau

Montieren Sie zunächst die Komponenten in der rotierenden Komponente und der stationären Ringkomponente, und spannen Sie die Feder vor. Montieren Sie dann die rotierende Ringkomponente auf der Welle und die stationäre Ringkomponente im Druckdeckel. Messen Sie zunächst den Abstand zwischen der Dichtungsstirnfläche des rotierenden Rings und der Stirnfläche des Dichtungsraums sowie den Abstand zwischen der Dichtungsstirnfläche des stationären Rings und der Stirnfläche des Druckdeckels. Die Differenz zwischen diesen beiden Werten ist der Betrag der Federvorspannung der Gleitringdichtung, und das Lager wird montiert. Der Kompressionsbetrag wird entsprechend den technischen Anforderungen und dem gemessenen Kompressionsbetrag eingestellt, und der Druckdeckel wird angezogen.

Achten Sie während des Einbaus auf die Sauberkeit und Unversehrtheit der Dichtung und verwenden Sie keine Werkzeuge, um auf die Dichtungselemente zu klopfen, damit die Dichtung nicht beschädigt wird. Nachdem die Gleitringdichtung auf der Welle installiert ist, drücken Sie den Drehring mit der Hand, bis er sich elastisch und glatt anfühlt, geben Sie dann etwas Motoröl auf die Dichtungsfläche und ziehen Sie den Enddeckel gleichmäßig an, ohne ihn abzudrücken.

(4) Inspektion und Druckprüfung

Nach dem Einbau sollte die Drehvorrichtung flexibel arbeiten und eine gewisse Flexibilität aufweisen. Gleitringdichtungen für wichtige Geräte müssen statischen und dynamischen Druckprüfungen unterzogen werden. Nach bestandener Prüfung können sie offiziell in Betrieb genommen werden.

  1. Operation

(1) Vorsichtsmaßnahmen vor der Inbetriebnahme: Prüfen Sie, ob die Hilfsgeräte und das Kühlsystem korrekt installiert sind; reinigen Sie die Rohrleitung, um zu verhindern, dass Rost und Verunreinigungen in den Dichtungshohlraum gelangen; drehen Sie die Kupplung mit der Hand, um zu prüfen, ob die Welle leichtgängig ist. Wenn sie sehr schwer ist, prüfen Sie, ob die Anschlussmaße korrekt sind, finden Sie die Ursache heraus und beheben Sie den Fehler.

(2) Probelauf und Normalbetrieb: Starten Sie zunächst das Flüssigdichtungssystem und das Kühlwassersystem, um den Dichtungshohlraum mit dem Medium zu füllen, und starten Sie dann die Hauptdichtung für den Probebetrieb. Wird zu Beginn eine leichte Leckage festgestellt, die nach 1-3 Stunden allmählich abnimmt, handelt es sich um einen normalen Einlaufprozess. Wenn die Leckage nicht abnimmt, ist die Inspektion abzubrechen. Wenn die Gleitringdichtung überhitzt oder raucht, ist dies in der Regel auf einen zu hohen Federdruck zurückzuführen, der entsprechend reduziert werden sollte. Nach einem qualifizierten Probelauf kann die Dichtung unter normalen Arbeitsbedingungen in Betrieb genommen werden. Der Temperatur- und Druckanstieg sollte langsam erfolgen, und es sollte genau beobachtet werden, ob abnormale Phänomene auftreten.

  1. Abschaltung

Stoppen Sie zuerst die Hauptmaschine, danach die Hilfssysteme und die Kühlwassersysteme. Wenn die Stoppzeit lang ist, entleeren Sie das Medium in der Hauptmaschine.

  1. Wartung

(1) Achten Sie darauf, ob die Bauteile der Gleitringdichtung selbst locker und undicht sind oder ob Wärmeentwicklung und ungewöhnliche Geräusche durch das Eindringen von Verunreinigungen in die Dichtungsstirnfläche auftreten; vermeiden Sie Trockenreibung; achten Sie bei intermittierend betriebenen Maschinen auf die Kristallisierung durch das trockene Medium oder die Temperatursenkung während des Stillstands. Bei der Inbetriebnahme sind Maßnahmen wie Erwärmung oder Spülung zu treffen, um Kratzer an der Stirnfläche zu vermeiden.

(2) Überprüfen Sie, ob die Hilfsvorrichtungen und Instrumente, wie z. B. Spülung und Kühlung, ordnungsgemäß funktionieren;

(3) Achten Sie darauf, ob anormale Phänomene während Betrieb der Maschinewie z. B. Vibrationen oder Lagerschäden, die den Einsatz der Gleitringdichtung beeinträchtigen.

  1. Überholung

(1) Anforderungen an Demontagearbeiten:

① Machen Sie sich vor der Demontage mit den relevanten Daten, Zeichnungen, Typen und Strukturen von Gleitringdichtungen vertraut;

② Bereiten Sie sich gut vor und stellen Sie die notwendigen Einrichtungen und Werkzeuge bereit, und sorgen Sie für einen guten Sicherheitsschutz;

③ Demontieren Sie das Gerät der Reihe nach und markieren Sie es für einen einfachen Wiedereinbau; beobachten Sie während der Demontage und analysieren Sie die Ursache des Lecks;

④ Nach der Demontage der alten Teile sollten diese vor der Verarbeitung eine Zeit lang gelagert werden. Wenn keine oder unvollständige Daten vorhanden sind, können neue Teile entsprechend dem Material und den Spezifikationen des alten Teils beschafft werden.

(2) Überholungsmethode:

① Bei starker Abnutzung oder Rissbildung an den Oberflächen der Dreh- und Gegenringe sind diese durch neue zu ersetzen. Leichte Kratzer können geschliffen werden; prüfen Sie die Abweichung der Endflächen der rotierenden und stationären Ringe von der Mittellinie der Welle. Wenn die Abweichung mehr als 0,05 mm beträgt, sollte sie eingestellt oder repariert werden;

② Wenn die Hilfsdichtungsringe und -federn beschädigt sind, sind sie durch neue zu ersetzen; bei der Auswahl der Federn sind solche zu wählen, die parallel zur Stirnfläche und senkrecht zur Mittellinie verlaufen und eine gleichmäßige freie Höhe und Verformung aufweisen;

③ Stellen Sie die axiale Verschiebung auf den angegebenen Bereich ein;

④ Prüfen Sie, ob die Welle oder Hülse abgenutzt ist. Wenn es Verschleiß gibt, rechtzeitige Reparatur Schweißen, Wärmebehandlung und Bearbeitung.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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