Сальники

Сальник, также известный как армированная манжета, является важным уплотнительным элементом, применяемым в различных механизмах, таких как спецтехника, автомобили и специальные конструкции. Он предназначен для обеспечения полной герметизации вращающихся валов и сочленения деталей, работающих по принципу возвратно-поступательного движения. Сальники имеют как динамическое, так и статическое применение, обеспечивая разделение и исключение взаимопроникновения различных сред, таких как воздух и масло, вода и воздух, охлаждающие жидкости и воздух, а также предотвращают проникновение агрессивных сред, таких как кислоты и щелочи, а также пыли и грязи.

При разработке и проектировании сальников проводится тщательная работа по усовершенствованию конструкции и материалов. Этот процесс включает создание или улучшение полимерного композита, тестирование на испытательном стенде и проведение ходовых испытаний для оценки износостойкости и других эксплуатационных характеристик. Современные сальники способны обеспечить длительный срок службы без необходимости замены, что ранее казалось невозможным.

Сегодня конструкторы предлагают различные инновационные решения для улучшения сальников, обеспечивая лучшую герметичность и уплотнение. Они активно работают над усовершенствованием герметизации вращающихся валов и уплотнения на посадочных участках внешней поверхности.

Варианты уплотнений по наружной поверхности:

Сальники рифленые: Изначально наружная часть сальника была сплошной и гладкой. Однако такое исполнение часто приводило к проблемам с протеканием технической жидкости из-за образования микроскладок на поверхности резины. Эти микроскладки возникали из-за недостаточного сжатия резины во время запрессовки, что позволяло маслу проникать через них, а затем попадать пыль и грязь.

В результате исследований было решено применять более совершенные технологии производства сальников. Новые технологии позволили изготавливать манжеты с рифленой наружной поверхностью, которая была более эффективной и надежной. Этот рифленый дизайн исключал возможность образования микроскладок и последующего протекания технической жидкости, обеспечивая более надежную герметичность сальников.

Сальники с реверсивной насечкой: Реверсивная насечка, или насечка с обратным профилем, представляет собой особый вид профилирования «губы» сальника, который используется при реверсивном вращении валов. В отличие от стандартных профилей, сальники с реверсивной насечкой не предназначены для интенсивной эксплуатации и обычно не имеют четко определенного предела по времени работы. Они призваны обеспечивать надежную уплотнительную функцию при обратном вращении валов и являются экономически выгодной альтернативой использованию различных профилей для «левого» и «правого» вращения.

Сальники с накаткой: Идеальная герметичность сальника зависит от скорости вращения вала. При низких скоростях рабочая кромка обеспечивает полную герметичность, предотвращая вытекание масла. Однако при повышенных оборотах вращения возникает проблема эксцентриситета вала. Даже небольшое смещение вызывает появление зазора между рабочей кромкой и валом, через который может протекать масло.

Для решения этой проблемы конструкторы разработали сальники с профилированной «губой», похожей на крыльчатку насоса. Этот профиль создает гидродинамический эффект, при котором подвижная рабочая среда, такая как вода или масло, стремится наружу, но благодаря профилированной «губе» возвращается обратно. Для сальников существует возможность выполнения отдельной профилированной накатки для правого и левого вращения, причем угол наклона может различаться в зависимости от конструкции и требований. Такие решения разрабатываются и оптимизируются с учетом множества факторов, включая конструкцию сальника и используемые материалы, путем экспериментов и тестирования.

«Голые» сальник: Сальники с оголенным каркасом отличаются от уплотнительных устройств с полимерным наружным слоем. В них отсутствует резиновый уплотняющий слой, и герметичность достигается благодаря тесному прилеганию металлических поверхностей друг к другу. Для обеспечения полной герметичности в таких случаях требуется использовать специальный герметик, что может повысить затраты на производство. В ремонтных мастерских это может оказаться более эффективным с точки зрения общих расходов, однако в серийном производстве это может оказаться менее выгодным по сравнению с сальниками, имеющими полимерный наружный слой.

Тем не менее, сальники с оголенным каркасом обладают преимуществом в виде более прочной фиксации в узле. Это особенно заметно при сравнении с неправильно обрезиненными уплотнениями, которые могут подвергаться смещениям из-за остаточных деформаций в резине, особенно под воздействием высоких температур.

«Полуголые» сальники: представляют собой уплотнители с несколькими значимыми преимуществами. Во-первых, они обладают высокой герметичностью, обеспечиваемой резиновым компонентом. Во-вторых, надежная посадка достигается благодаря натягу металла по металлу. Кроме того, они экономичны в использовании материалов: по сравнению с обычными обрезиненными аналогами, на изготовление таких сальников требуется на 20% меньше полимеров. 

Однако стоит отметить и недостаток — более сложная и затратная технология производства. Уплотнители данного типа изготавливаются из высококачественных полимеров, таких как фтор-силиконовые, и применяются на особо ответственных участках.

Пыльники с натягом на вал: специальная разработка, предназначенная для использования в экстремальных условиях, включая военные операции. Они разработаны с целью обеспечения максимальной защиты сальников от проникновения внешних сред, включая погружение машин в воду и другие экстремальные ситуации. Внутренняя полость этих уплотнителей заполняется на две трети специальной смазкой, что позволяет им работать при высоких нагрузках и условиях переменной температуры.

В процессе эксплуатации таких уплотнителей может наблюдаться незначительная протечка, обусловленная изменениями температуры воздушно-газовой среды внутри сальника. Однако это не влияет на их эффективность и надежность в экстремальных условиях. Радиальная нагрузка на вал контролируется с помощью браслетной пружины, а также внешней пружины, изготовленной из прочной стали с антикоррозионным покрытием.

Сальники с пыльниками: представляют собой особый вид уплотнительных элементов, где пыльник, как часть армированной манжеты, играет ключевую роль в защите места уплотнения вала и рабочей кромки от воздействия грязи и пыли. Этот элемент действует как барьер, предотвращая проникновение как мелких, так и крупных частиц, чтобы избежать повреждений на месте уплотнения. Пыльник может контактировать с валом без натяга или иметь небольшой зазор, но также существуют варианты с натягом на вал. Различаются пыльники по разновидностям и конструкции в зависимости от специфики применения.

Выступающие пыльники: специально разработаны для сальников, предназначенных для работы в условиях повышенной влажности, загрязненности и пылеобразования. Их конструкция позволяет отодвинуть их дальше от рабочей кромки, что способствует созданию дополнительного пространства внутри уплотнителя. Такое решение позволяет пыльникам лучше защищать уплотнение, поскольку любые частицы, попадающие внутрь уплотнителя, оседают в этом дополнительном пространстве, а не попадают на рабочую поверхность, обеспечивая более эффективную защиту от внешних воздействий.