مقدمه ای بر لب بند PTFE برای کاربردهای چرخشی

ما از کوکی ها برای بهبود تجربه شما استفاده می کنیم.با ادامه مرور این سایت، با استفاده ما از کوکی ها موافقت می کنید.اطلاعات بیشتر ازمهر و موم روغن PTFE
یافتن مهر و موم های موثر برای سطوح پویا یک چالش بزرگ برای دهه ها و حتی قرن ها بوده است و از زمان ظهور و توسعه اتومبیل ها، هواپیماها و ماشین آلات پیچیده به طور فزاینده ای چالش برانگیز شده است.
امروزه ترموپلاستیک هایی مانند لب بند پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) (همچنین به عنوان مهر و موم محور چرخشی شناخته می شود) به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
در این مقاله، نگاهی دقیق‌تر به عمر لب بند دوار PTFE با کارایی بالا و تکامل آن در طول زمان خواهیم داشت.
هر "ابر قهرمان" یک داستان اصلی دارد.همین امر در مورد لب بند PTFE نیز صدق می کند.پیشگامان اولیه از طناب، پوست خام یا تسمه های ضخیم به عنوان برخی از اولین مهر و موم یا عناصر آب بندی در محور چرخ ها استفاده می کردند.با این حال، این مهر و موم ها مستعد نشتی هستند و نیاز به نگهداری منظم دارند.بسیاری از شرکت های مهر و موم الاستومری امروزی زمانی دباغی بودند.
در اواخر دهه 1920، اولین مهر و موم های لبه شعاعی از جعبه های چرمی و فلزی با بست ساخته شد.در اواخر دهه 1940، چرم با لاستیک مصنوعی جایگزین شد.پس از 40 سال، بسیاری از تولید کنندگان شروع به تجدید نظر در کل سیستم آب بندی خود کرده اند، اغلب سطح آب بندی را در مجموعه آب بندی ادغام می کنند و از چندین لبه با نقاط تماس عمودی و افقی استفاده می کنند.
فلوروکربن یکی از این تولیدکنندگان است.در سال 1982، Fluorocarbon شرکت SealComp را که در آن زمان یک شرکت کوچک خانوادگی تولید مهر لب مستقر در میشیگان بود، خریداری کرد.پس از خرید، شرکت Fluorocarbon SealComp را به کارخانه ای در کارولینای جنوبی برای تولید مهر و موم های فلزی برای صنایع هسته ای و پتروشیمی منتقل کرد.
این تجارت جدید لب بند در پمپ ها و موتورهای هیدرولیک فشار بالا، دینام های نظامی و سایر محصولات تجاری از جمله مهر و موم میل لنگ کامیون های دیزلی و ترموستات ها تخصص دارد.
در اواسط دهه 1990، شرکت Fluorocarbon نام خود را به Furon تغییر داد و توسط BD SEALS Solutions™ در سال 2001 خریداری شد. این امر Furon را به کسب و کار قوی BD SEALS Solutions که در سال 1955 تأسیس شد، اضافه کرد.
در سال 1995، نوار الاستومری به قطر خارجی لب بند BD SEALS Solutions اضافه شد.این کار به منظور حذف پرس فلز به فلز و اطمینان از مهر و موم محکم بین مهر و موم بدنه مشتری انجام می شود.بعداً ویژگی‌های اضافی برای حذف مهر و موم و توقف فعال برای شناسایی مهر و موم و جلوگیری از نصب نادرست اضافه شد.
شباهت های زیادی بین لب بند های لاستیکی الاستومری و لب بند های PTFE BD SEALS وجود دارد، اما تفاوت های زیادی نیز وجود دارد.
از نظر ساختاری، هر دو مهر و موم بسیار شبیه به هم هستند زیرا از یک بدنه فلزی فشرده به یک بدنه ثابت و یک ماده لبه مقاوم در برابر سایش استفاده می کنند که بر روی یک محور چرخان ساییده می شود.آنها همچنین از همان مقدار فضا در هنگام استفاده استفاده می کنند.
لب بند الاستومری رایج ترین مهر و موم شفت در بازار است و مستقیماً در محفظه فلزی قالب گیری می شود تا استحکام مورد نیاز را فراهم کند.اکثر لب بندهای لاستیکی الاستومری از فنر اکستنشن به عنوان مکانیزم بارگیری برای اطمینان از مهر و موم محکم استفاده می کنند.به طور معمول فنر درست بالای نقطه تماس بین مهر و موم و شفت قرار دارد و نیروی لازم را برای جدا کردن لایه روغن فراهم می کند.
در بیشتر موارد، لب بند PTFE از فنر اکستنشن برای آب بندی استفاده نمی کند.در عوض، این مهر و موم ها به هر بار وارد شده به کشش لبه آب بندی و شعاع خمشی ایجاد شده توسط بدنه فلزی پاسخ می دهند.لب بند PTFE از الگوی تماس گسترده تری بین لب و شفت نسبت به لب بند الاستومری استفاده می کند.مهر و موم لب PTFE همچنین دارای بار ویژه کمتری هستند، اما سطح تماس وسیع تری دارند.طراحی آنها با هدف کاهش نرخ سایش انجام شد و تغییراتی برای کاهش بار واحد ایجاد شد که به عنوان PV نیز شناخته می شود.
یکی از کاربردهای خاص لب بند PTFE، آب بندی شفت های چرخان به ویژه شفت هایی است که با سرعت بالا می چرخند.هنگامی که شرایط چالش برانگیز هستند و فراتر از توانایی های آنها هستند، آنها یک جایگزین عالی برای مهر و موم های لاستیکی الاستومری هستند.
اساساً، مهر و موم های لب PTFE برای پر کردن شکاف بین لب بند های سنتی الاستومری و مهر و موم های مکانیکی کربنی طراحی شده اند.آنها می توانند در فشارها و سرعت های بالاتری نسبت به اکثر لب بند های الاستومری کار کنند و آنها را به یک جایگزین عالی تبدیل می کند.
عملکرد آنها تحت تأثیر محیط های خشن با دمای شدید، محیط های خورنده، سرعت های سطحی بالا، فشارهای بالا یا عدم روانکاری قرار نمی گیرد.یک نمونه عالی از قابلیت های برتر PTFE کمپرسورهای هوای صنعتی هستند که بیش از 40000 ساعت بدون تعمیر کار می کنند.
برخی تصورات غلط در مورد تولید لب بند PTFE وجود دارد.درزگیرهای لاستیکی الاستومری لاستیک را مستقیماً روی محفظه فلزی فشار می دهند.بدنه فلزی استحکام لازم را فراهم می کند و الاستومر قسمت کار آب بندی را بر عهده می گیرد.
در مقابل، مهر و موم لب PTFE را نمی توان مستقیماً روی یک محفظه فلزی ریخت.مواد PTFE به حالت مایع یا حالتی که به مواد اجازه جاری شدن می دهد نمی رود.بنابراین، لب بند PTFE با ماشینکاری مهر و موم، سپس مونتاژ آن در یک محفظه فلزی و سپس بستن مکانیکی آن ساخته می شود.
هنگام انتخاب محلول آب بندی دقیق برای کاربردهای چرخشی، عوامل مهمی از جمله سرعت شفت، سرعت سطح، دمای عملیاتی، محیط آب بندی و فشار سیستم باید به دقت در نظر گرفته شوند.بسیاری از شرایط عملیاتی دیگر وجود دارد که باید هنگام تصمیم گیری در نظر بگیرید، اما موارد ذکر شده در بالا، اصلی ترین آنها هستند.
با حقوق، مسئولیت بزرگی به همراه دارد.با گذشت زمان، تمرکز BD SEALS Solutions™ به برنامه‌هایی تغییر کرده است که نیاز به مهر و موم لب PTFE بیشتر دارند.یکی از مزایای کلیدی مهر و موم توانایی آن در عملکرد در محیط های چالش برانگیز در کاربردهای صنعتی، خودرویی و هوافضا است.
آنها می توانند با فشار و سرعت بالاتر بر روی شفت های چرخان نسبت به لبه بند الاستومری کار کنند و مزایای آن به همین جا ختم نمی شود.سایر مزایای لب بند PTFE عبارتند از:
BD SEALS Solutions™ دو لب بند معمولی لب بند فلزی BD SEALS PTFE و مهر و موم پلیمری DynaLip هستند که هر دو قابل تعویض هستند.تفاوت اصلی آنها در طراحی آنهاست.درزگیرهای محفظه فلزی از ورق فلز برای تشکیل یک محفظه مهر و موم شده استفاده می کنند و سپس یک لبه آب بندی را برای بستن مکانیکی مهر و موم نصب می کنند.
مهر و موم لب BD SEALS که در اوایل دهه 1970 اختراع شد، برای عملکرد در محیط های خشن از -53 درجه سانتی گراد تا 232 درجه سانتی گراد، محیط های شیمیایی خشن و محیط های خشک و ساینده طراحی شده است.مهر و موم دوار PTFE دینامیک در موارد زیر استفاده می شود:
مهر و موم DynaLip قبل از مهر و موم های چرخشی BD SEALS حدود ده سال است.ایجاد آنها زمانی ضروری شد که BD SEALS Solutions™ شروع به کار بر روی اختلاط و ترکیب مواد منفجره برای کاربردهای نظامی کرد.مهر و موم های لبه دار فلزی به دلیل امکان تماس با محور چرخان ماده منفجره مخلوط، برای این منظور کاملاً نامناسب در نظر گرفته می شوند.به همین دلیل است که مهندسان طراح BD SEALS Solutions یک مهر و موم لب را توسعه دادند که بدون فلز است و در عین حال مزایای کلیدی خود را حفظ می کند.
هنگام استفاده از سیل های DynaLip، نیاز به قطعات فلزی کاملاً از بین می رود زیرا کل آب بند از همان ماده پلیمری ساخته شده است.در بیشتر موارد، الاستومریواشربین قطر خارجی آب بند و سوراخ محفظه جفت استفاده می شود.حلقه های اورینگ یک مهر و موم استاتیک محکم ایجاد می کنند و از چرخش جلوگیری می کنند.در مقابل، مهر و موم لب BD SEALS را می توان از بیش از سه ماده مختلف ساخته و در یک محفظه فلزی محصور شد.
امروزه، مهر و موم اصلی DynaLip نسخه‌های مختلفی تولید کرده است که برای نصب در مزرعه نیز ایده‌آل هستند، زیرا به ابزار خاصی برای نصب نیاز ندارند و همچنین برای برنامه‌هایی که نیاز به برداشتن مهر و موم برای تمیز کردن دارند، مناسب هستند.این مهر و موم ها به دلیل طراحی ساده، اغلب مقرون به صرفه تر هستند.
چگونه مهر و موم لب PTFE BD SEAL، مهر و موم پلیمری DynaLip و سایر مهر و موم های لب از bd seals Solutions™ زندگی روزمره ما را تغییر می دهند؟
مهر و موم لب PTFE خواص آب بندی عالی و اصطکاک کم را در محیط های خشک یا ساینده ارائه می دهد.آنها اغلب در برنامه های پیچیده ای که سرعت مورد نیاز است استفاده می شوند.
بازار کمپرسور هوا نمونه خوبی از نحوه جایگزینی مهر و موم های لبه PTFE به جای مهر و موم های مکانیکی الاستومری و کربنی است.BD SEALS Solutions در اواسط دهه 1980 کار خود را با اکثر شرکت‌های بزرگ کمپرسور هوا آغاز کرد و درزگیرهای لبه لاستیکی مستعد نشتی و مهر و موم‌های صفحه کربنی را جایگزین کرد.
طرح اولیه بر اساس یک آب بند سنتی لبه فشار بالا بود، اما با گذشت زمان، با افزایش تقاضا و نیاز به عملکرد بالاتر، مهر و موم به گونه ای طراحی شد که نشت صفر داشته باشد و عمر مفید آن افزایش یابد.
فناوری جدید به گونه ای توسعه یافته است که عمر آب بندی را دو برابر کند و در عین حال کنترل نشتی را همیشه حفظ کند.در نتیجه، مهر و موم لب PTFE Omniseal Solutions به عنوان استاندارد صنعتی در نظر گرفته می شود و بیش از 40000 ساعت خدمات بدون تعمیر و نگهداری ارائه می دهد.
لب بند PTFE کنترل نشتی عالی را ارائه می دهد و می تواند از 1000 تا 6000 دور در دقیقه با انواع روان کننده ها و برای مدت زمان طولانی (15000 ساعت) کار کند و ادعاهای گارانتی را کاهش می دهد.bd seals Solutions™ آب بند شفت را برای صنعت فشرده سازی پیچ با قطرهای 0.500 تا 6000 اینچ (13 تا 150 میلی متر) ارائه می دهد.
میکسرها یکی دیگر از مناطق صنعتی هستند که سفارشی سازی مهر و موم در آن گسترده است.مشتریان BD SEALS Solutions در این صنعت به مهر و موم هایی نیاز دارند که بتوانند انحراف شفت و خروجی تا 0.300 اینچ (7.62 میلی متر) را تحمل کنند، که مقدار قابل توجهی از خروجی محور پویا است.برای حل این مشکل و بهبود سرعت کار، BD SEALS Solutions™ یک طرح مهر و موم لب شناور را ارائه می دهد.
درزگیرهای لبه سیل bd به راحتی نصب می شوند، الزامات دقیق نشتی EPA را برآورده می کنند و با روغن و مایع خنک کننده برای استفاده در فضاهای بسته در طول عمر پمپ سازگار هستند.
علاوه بر این، آب بند لب Solutions™ برای شرایط آب بندی پویا، سرعت های شدید، مشکلات فشار و دما و بسیاری از کاربردهای دیگر طراحی شده است.
مهر و موم آنها همچنین در تجهیزاتی استفاده می شود که به مواد مورد تایید FDA برای استفاده در ماشین آلات مانند:
همه این کاربردها به مقاومت اصطکاک آب بند بسیار کم برای کاهش دما نیاز دارند.علاوه بر رعایت استانداردهای FDA، مهر و موم ها باید عاری از حفره هایی باشند که می تواند باعث گیرکردن مواد در حال آب بندی شود و باید با اسیدها، قلیاها و مواد پاک کننده سازگار باشد.آنها همچنین باید در برابر شستشو با فشار بالا مقاومت کنند و تست IP69K را پشت سر بگذارند.
مهر و موم bd Solutions™ در واحدهای قدرت کمکی (APU)، موتورهای توربین گاز، استارت‌ها، دینام‌ها و ژنراتورها، پمپ‌های سوخت، توربین‌های فشار (RAT) و محرک‌های فلپ، یکی از بزرگترین بازارها، استفاده می‌شوند.
APU در پرواز 1549 US Airways ("معجزه در هادسون") فعال شد تا نیرو برای فرود ایمن هواپیما فراهم کند.مهر و موم لبه ای و فنری BD SEALS Solutions در سیستم هسته این هواپیما نصب شده است، که پرواز حیاتی تلقی می شود و باید در هنگام استقرار 100% عملیاتی باشد.
دلایل زیادی وجود دارد که چرا سازندگان هوافضا به این مهر و موم های لب تکیه می کنند.مهر و موم های لب بند BD SEALS با طراحی خاص نسبت به مهر و موم های الاستومری مشابه، مهر و موم محکم تر و عملکرد بهتری را ارائه می دهند.آنها همچنین به فضای کمتری نسبت به مهر و موم مکانیکی کربنی روی محورهای توربین و گیربکس های خارجی نیاز دارند.
آنها می توانند دمای 65- درجه فارنهایت تا 350 درجه فارنهایت (53- تا 177 درجه سانتیگراد) و فشار تا 25 psi (0 تا 1.7 بار) را با سرعت های سطح معمولی 2000 تا 4000 فوت در دقیقه (10 تا 10) تحمل کنند. 20 متر بر ثانیه).برخی از راه حل های bd seals Solutions™ در این ناحیه می توانند با سرعت بیش از 20000 فوت در دقیقه کار کنند که معادل 102 متر در ثانیه است.
یکی دیگر از بازارهای اصلی آب بند موتور هواپیما است که در آن مهر و موم های لبه ای در مهر و موم های انتقال خارجی توسط سازندگان بزرگ موتور هواپیما استفاده می شود.مهر و موم bd لب بند Solutions™ نیز در موتورهای جت توربوفن دنده ای استفاده می شود.این نوع موتور مجهز به سیستم دنده ای است که فن موتور را از کمپرسور کم فشار و توربین جدا می کند و به هر ماژول اجازه می دهد با سرعت مطلوب کار کند.
بنابراین، آنها می توانند افزایش کارایی را ارائه دهند.یک هواپیمای معمولی حدود نیم گالن سوخت در هر مایل می سوزاند و انتظار می رود موتورهای کارآمدتر به طور متوسط ​​1.7 میلیون دلار در هزینه های عملیاتی هر هواپیما در سال صرفه جویی کنند.
مهر و موم لب PTFE علاوه بر حمایت از صنایع تجاری، در ارتش به ویژه توسط وزارت دفاع نیز استفاده می شود.این شامل استفاده در هواپیماهای جنگنده، ناوهای هواپیمابر و هلیکوپترها می شود.
مهر و موم لب PTFE به طور گسترده ای در هواپیماهای نظامی استفاده می شود.به عنوان مثال، در فن های بالابر عمودی، مهر و موم موتور گیربکس هلیکوپتر و مهر و موم های فنری آنها نیز برای قطعات آب بندی سر روتور، فلپ ها و لت ها و تجهیزات کلیدی در سیستم ترمز مورد استفاده برای گرفتن هواپیما استفاده می شود.روی عرشه فرود آمد.مهم است که اطمینان حاصل شود که تجهیزات مورد استفاده برای این اهداف خراب نمی شوند.
مهر و موم لبه‌ای BD SEALS Solutions برای برخی از چالش‌برانگیزترین کاربردها مانند میل لنگ، توزیع‌کننده‌ها، پمپ‌های سوخت و مهر و موم بادامک که در صنعت مسابقه‌ای یافت می‌شوند، مناسب هستند، جایی که به طور طبیعی موتورها اغلب به محدودیت‌های خود فشار می‌آورند.
اکثر تیم‌های NASCAR و موتورهای ایندیاناپولیس موتور اسپورت از مهر و موم لب BD SEALS Solutions™ استفاده می‌کنند.تقریباً هر بازیکن مقدماتی و تمام کننده در ایندیاناپولیس در سال 2019 حداقل در میل لنگ جلو و عقب خود از مهر و موم لبه استفاده می کرد.bd seals Solutions™ همچنین دارای یک طرح ثبت اختراع است که به طور خاص برای NASCAR ایجاد شده است تا مشکلات رایجی را که باعث خرابی مهر و موم PTFE می شود را از بین ببرد.
هنگامی که مهر و موم روغن میل لنگ دریچه گاز موتور در طول مسابقه اخیر در Daytona Superspeedway در سرعت های بالا و فشار بالا سوخت، یک تولید کننده پیشرو موتور NASCAR به آب بند لبه های bd seals Solutions™ روی آورد.نتیجه برای همه یک برد بود: برد کسلوفسکی و پنسکه فورد شماره 2 با استفاده از مهر و موم لب بند bd seals Solutions™ برنده مسابقه شدند.برای ارتقای بیشتر این رویداد موفق، چهار نفر از پنج بازیکن برتر خودروهای مجهز به موتورهای سازنده پیشرو را سوار کردند که از این مهر و موم های لبه نیز بهره مند شدند.
یکی دیگر از کاربردهای مسابقه ای برای لب بند BD SEALS Solutions در انژکتورهای سوخت بالای سر است.این موتورها در شرایط شدیدی قرار می‌گیرند که هر جزء خم می‌شود، تکان می‌خورد و می‌پیچد و باعث تماس بین قطعات می‌شود که معمولاً نباید رخ دهد.بنابراین، میانگین طول عمر یک انژکتور سوخت بالای سر در هنگام استفاده در سرعت های مسابقه ای کمتر از پنج دقیقه است.