メカニカルシールは、さまざまなシールの問題を解決できます。ここでは、メカニカル シールの多用途性を強調し、メカニカル シールが今日の産業分野に重要である理由を示すいくつかの例を示します。
1. ドライパウダーリボンブレンダー
乾燥粉末を使用する場合、いくつかの問題が発生します。主な理由は、湿式潤滑剤を必要とするシーリング装置を使用すると、シール領域の周囲に粉末が詰まる可能性があるためです。この詰まりは、シーリングプロセスに悲惨な影響を与える可能性があります。解決策は、窒素または圧縮空気のいずれかを使用して粉末を洗い流すことです。こうすれば粉が飛び散ることがなく、目詰まりも問題になりません。
窒素または圧縮空気のどちらを使用する場合でも、空気の流れが清潔で信頼できるものであることを確認してください。圧力が低下すると、粉末がパッキンとシャフトの界面に接触する可能性があり、空気流の目的が損なわれます。
Pumps & Systems の 2019 年 1 月号で取り上げられた製造における新たな進歩は、エレクトログラファイトの露出領域をシリコンカーバイドに変換する化学蒸気反応を使用してシリコン化グラファイト材料を作成するものです。シリコン処理された表面は金属表面よりも耐摩耗性が高く、化学反応によってサイズが変化しないため、このプロセスにより材料を複雑な形状に加工することができます。
インストールのヒント
粉塵を軽減するには、ガスケットキャップを固定する防塵カバー付きの排出バルブを使用してください。
粒子がスタッフィング ボックスにアクセスするのを防ぐために、パッキング グランドにランタン リングを使用し、混合プロセス中に少量の空気圧を維持します。こうすることでシャフトの磨耗も防ぐことができます。
2. 高圧ロータリーシール用フローティングバックアップリング
バックアップ リングは通常、プライマリ シールまたは O リングと組み合わせて使用され、O リングが押し出しの影響に耐えられるようにします。バックアップ リングは、高圧回転システムでの使用や、押出成形に大きなギャップが存在する場合に最適です。
システム内の高圧により、シャフトの位置がずれたり、高圧によりコンポーネントが変形したりする危険性があります。ただし、高圧回転システムでフローティング バックアップ リングを使用することは、シャフトの横方向の動きに追従し、使用中に部品が変形しないため、優れた解決策となります。
インストールのヒント
これらの高圧システムのメカニカルシールに関連する主な課題の 1 つは、押出材の損傷を最小限に抑えるために、押出材のギャップクリアランスを可能な限り小さくすることです。押し出しギャップが大きいほど、時間の経過とともにシールへの損傷が大きくなる可能性があります。
もう 1 つの必要性は、たわみによって生じる押出ギャップでの金属間の接触を避けることです。このような接触により、熱による十分な摩擦が生じ、最終的にメカニカルシールが弱くなり、押し出しに対する耐性が低下する可能性があります。
3. ラテックスの二重加圧シール
歴史的に、メカニカル ラテックス シールの最も問題のある部分は、熱や摩擦を受けると固化してしまうことです。ラテックスシールが熱にさらされると、水分が他の粒子から剥がれ、乾燥してしまいます。シールラテックスがメカニカルシール面の間の隙間に入り込むと、摩擦やせん断にさらされます。これは凝固を引き起こし、シールに悪影響を及ぼします。
簡単な解決策は、内部にバリア流体が作成されるため、二重加圧メカニカルシールを使用することです。ただし、圧力による歪みにより、ラテックスがシールに浸透する可能性があります。この問題を確実に解決する方法は、スロットル付きのダブル カートリッジ シールを使用してフラッシングの方向を制御することです。
インストールのヒント
ポンプが正しく調整されていることを確認してください。シャフトの振れ、ハードスタート時のたわみ、またはパイプの歪みにより、アライメントが狂い、シールにストレスがかかる可能性があります。
メカニカル シールを初めて正しく取り付けるために、必ずメカニカル シールに付属のマニュアルを読んでください。そうしないと、凝固が容易に発生し、プロセスが台無しになる可能性があります。シールの有効性を妨げ、予期せぬ結果を引き起こす可能性のある小さな間違いを犯すことは、一部の人が予想しているよりも簡単です。
シール面に接触する流体膜を制御することでメカニカルシールの寿命が延び、二重加圧シールがその制御を可能にします。
二重加圧シールは常に環境制御またはサポート システムとともに取り付けて、2 つのシールの間に流体バリアを導入してください。通常、液体はタンクから供給され、配管計画を介してシールを潤滑します。安全な操作と適切な封じ込めのために、タンクのレベルと圧力計を使用してください。
4. 電気自動車用の特殊な E アクスル シール
電気自動車の e-アクスルは、エンジンとトランスミッションを組み合わせた機能を実行します。このシステムを封止する際の課題の 1 つは、電気自動車のトランスミッションがガソリン車のトランスミッションの最大 8 倍の速度で動作することです。電気自動車の進歩に伴って、その速度はさらに速くなる可能性があります。
e-アクスルに使用される従来のシールには、毎秒約 100 フィートの回転制限があります。この模倣は、電気自動車が 1 回の充電で短距離しか走行できないことを意味します。しかし、新しく開発されたポリテトラフルオロエチレン (PTFE) 製のシールは、実際の運転条件を模倣した 500 時間の加速負荷サイクル テストに成功し、毎秒 130 フィートの回転速度を達成しました。シールは 5,000 時間の耐久テストにも合格しました。
テスト後にシールを詳しく検査したところ、シャフトやシールリップに漏れや摩耗がないことがわかりました。また、走行面の磨耗もほとんど目立ちませんでした。
インストールのヒント
ここで言及したシールはまだテスト段階にあり、広く配布する準備ができていません。ただし、モーターとギアボックスを直接結合すると、すべての電気自動車のメカニカル シールに関連した課題が生じます。
より具体的には、ギアボックスの潤滑を維持しながら、モーターは乾燥した状態を維持する必要があります。こうした状況では、信頼できるシールを見つけることが非常に重要になります。さらに、設置業者は、摩擦を低減しながら、現在の業界の好みである毎分 130 回転を超える回転数で e-アクスルを走行できるシールを選択することを目指す必要があります。
メカニカルシール: 一貫した動作に不可欠
ここでの概要は、目的に適したメカニカル シールの選択が結果に直接影響することを示しています。さらに、インストールのベスト プラクティスを理解しておくと、落とし穴を避けることができます。
投稿日時: 2022 年 6 月 30 日