الأختام الميكانيكيةهي أجهزة الختم الرئيسية لآلات السوائل ، ويعتمد أدائها على التصميم الهيكلي للمكونات الأساسية. يركز التحليل التالي على الأشكال الهيكلية للمكونات الرئيسية ، ويكشف عن وظائفها وخصائصها في نظام الختم.
تدور الحلقة الدوارة بشكل متزامن مع العمود وهي مكون رئيسي للختم الديناميكي. تشمل الأشكال الهيكلية الشائعة نوع المؤخرة ذات الوجه المسطح ، ونوع متدرج ، ونوع الوجه المدبب. تحتوي الحلقة الدوارة ذات المؤخرة المسطحة على وجه ناعم ، وتشكل سطح ختم مناسب بإحكام مع الحلقة الثابتة ، وهو مناسب لظروف الضغط المتوسطة والمنخفضة ، مما يتميز بصعوبة معالجة منخفضة واستقرار جيد في الختم. تعزز الحلقة الدوارة المتداولة من اضطرابات السوائل من خلال تصميم خطوة متعددة المراحل لتقليل ارتداء الوجه النهائي ، مما يجعله مناسبًا للسيناريوهات مع الوسائط المحتوية على الجسيمات. تستخدم حلقة الدوران المقلدة على الوجه المقلدة تأثير الزاحف الذاتي للسطح المدبب لزيادة ضغط الختم ، ويستخدم على نطاق واسع في معدات الضغط العالي. الحلقات الدوارة مصنوعة في الغالب من سبيكة صلبة أو كربيد السيليكون لضمان مقاومة التآكل ومقاومة التآكل.
يتم تثبيت الحلقة الثابتة على قشرة المعدات وتشكل زوجًا ختمًا مع الحلقة الدوارة. تشمل أشكالها الهيكلية نوعًا مضمنًا ، ونوعًا محددًا للغدة ، ونوع ملحومة. يتم توصيل الحلقة الثابتة المدمجة بالقذيفة من خلال الأخاديد ، والتي تتميز بالتركيب المريح والوضع الدقيق ، وغالبًا ما تستخدم في مضخات صغيرة ومتوسطة الحجم. يتم الضغط مباشرة على الحلقة الثابتة التي تم تثبيتها الغدة بواسطة مسامير الغدة ، ويمكن تعويض كمية التآكل عن طريق ضبط موضع الغدة ، مما يجعله مناسبًا للمناسبات ذات تقلبات حالة التشغيل الكبيرة. يتم لحام الحلقة الثابتة الملحومة بشكل متكامل مع القشرة ، مما يوفر أداءً قوياً للغاية في الختم ولكن صعوبة عالية في التفكيك والصيانة ، ويستخدم في الغالب في سفن الضغط العالي. عادة ما تكون الحلقات الثابتة مصنوعة من الجرافيت أو السيراميك ، والتي لها خصائص تزييت وختم.
توفر العناصر المرنة قوة ضغط مستمرة للحلقة الدوارة أو الثابتة ، مع أشكال هيكلية بما في ذلك نوع الربيع ، ونوع الخوار ، ونوع الحجاب الحاجز. تنقسم عناصر مرنة من النوع الربيعي إلى أنواع واحدة من الربيع والربيع: يتمتع الربيع المفرد ببنية بسيطة ولكن توزيع قوة غير متساوٍ ، في حين يتم توزيع الربيع المتعدد بالتساوي ومناسبة لسيناريوهات الدوران عالي السرعة. تجمع العناصر المرنة من نوع Bellows بين الوظيفة المرنة مع الختم الإضافي لتقليل نقاط التسرب ، والأداء بشكل ثابت في بيئات درجات الحرارة العالية. توفر العناصر المرنة من نوع الحجاب الحاجز قوة مرنة من خلال تشوه الأوراق المعدنية ، مع سرعة استجابة سريعة ، مناسبة للدقةالأختام الميكانيكية.
تشمل الأختام الإضافية حلقات O ، وحلقات V ، والأختام المشتركة. تحتوي الحلقات O على بنية بسيطة وتكلفة منخفضة ، وتحقيق الختم بحكم مرونة المطاط ، وهي مناسبة لظروف الضغط المنخفض ودرجات الحرارة العادية. تتكون الحلقات V من طبقات متعددة ، وتشكل حواجز ختم متعددة من خلال الضغط المحوري ، مع مقاومة ضغط ممتازة. تدمج الأختام المشتركة مزايا المواد المختلفة (على سبيل المثال ، الهياكل المعدنية المغلفة بالمطاط) ، والتي تتميز بكل من المرونة والصلابة ، ولها موثوقية أعلى في ظروف العمل المعقدة. يجب اختيار مادة الأختام الإضافية وفقًا للخصائص المتوسطة: على سبيل المثال ، يتم استخدام المطاط المقاوم للزيت في الأنظمة الهيدروليكية ، ويستخدم الفلوروروببر في البيئات المقاومة للتآكل.
تتعاون الأشكال الهيكلية لهذه المكونات مع بعضها البعض لتشكيل كفاءةالختم الميكانيكينظام. يتطلب تصميمهم اختيارًا شاملاً استنادًا إلى عوامل مثل ظروف تشغيل المعدات والخصائص المتوسطة لتحقيق تأثيرات الختم المستقرة على المدى الطويل.
