Sigillo meccanicosono dispositivi di tenuta chiave per i macchinari fluidi e le loro prestazioni dipendono dalla progettazione strutturale dei componenti di base. La seguente analisi si concentra sulle forme strutturali dei componenti principali, rivelando le loro funzioni e caratteristiche nel sistema di tenuta.
L'anello rotante ruota in modo sincrono con l'albero ed è un componente chiave per la tenuta dinamica. Le forme strutturali comuni includono tipo di testa a faccia piatta, tipo a gradini e tipo di faccia affusolato. L'anello a rotazione del sedere a faccia piatta ha una faccia di estremità liscia, che forma una superficie di tenuta aderente con l'anello stazionario, che è adatto per condizioni di media e bassa pressione, con basse difficoltà di elaborazione e buona stabilità di tenuta. L'anello rotante a gradini migliora il disturbo del fluido attraverso la progettazione di gradini in più fasi per ridurre l'usura della faccia di fine, rendendolo adatto per scenari con mezzi contenenti particelle. L'anello rotante dalla faccia affusolato utilizza l'effetto autointestante della superficie affusolata per aumentare la pressione di tenuta ed è ampiamente utilizzato nelle apparecchiature ad alta pressione. Gli anelli rotanti sono per lo più realizzati in carburo di lega o silicio duro per garantire la resistenza all'usura e la resistenza alla corrosione.
L'anello stazionario è fissato sul guscio dell'attrezzatura e forma una coppia di tenuta con l'anello rotante. Le sue forme strutturali includono tipo incorporato, tipo di ghiandola e tipo saldato. L'anello stazionario incorporato è collegato al guscio attraverso scanalature, con una comoda installazione e un posizionamento preciso, ed è spesso utilizzato in pompe di piccole e medie dimensioni. L'anello stazionario fisso per ghiandola viene premuto direttamente da bulloni delle ghiandole e la quantità di usura può essere compensata regolando la posizione delle ghiandole, rendendolo adatto per occasioni con grandi fluttuazioni di condizioni operative. L'anello stazionario saldato è saldato integralmente con il guscio, offrendo prestazioni di tenuta estremamente forti ma ad alta difficoltà nel smontaggio e nella manutenzione ed è utilizzato principalmente in vasi ad alta pressione. Gli anelli stazionari sono generalmente realizzati in grafite o ceramica, che hanno sia proprietà di lubrificità che sigillatura.
Gli elementi elastici forniscono una forza di compressione continua per l'anello rotante o stazionario, con forme strutturali tra cui tipo a molla, tipo di soffietto e tipo di diaframma. Gli elementi elastici di tipo primaverile sono divisi in tipi di singola primavera e multi-primavera: la molla singola ha una struttura semplice ma una distribuzione della forza irregolare, mentre la multipla è distribuita uniformemente e adatta per scenari di rotazione ad alta velocità. Gli elementi elastici di tipo soffiato combinano la funzione elastica con la tenuta ausiliaria per ridurre i punti di perdita ed eseguire stabilmente in ambienti ad alta temperatura. Gli elementi elastici di tipo diaframma forniscono una forza elastica attraverso la deformazione dei fogli di metallo, con una velocità di risposta rapida, adatta alla precisionesigillo meccanico.
Le tenute ausiliarie includono O-ring, V-ring e sigilli combinati. Gli O-ring hanno una struttura semplice e un basso costo, raggiungendo la tenuta in virtù dell'elasticità della gomma e sono adatti a condizioni a bassa pressione e a temperatura normale. Gli anelli V sono composti da più strati, che formano più barriere di tenuta attraverso la compressione assiale, con un'eccellente resistenza alla pressione. Le guarnizioni combinate integrano i vantaggi di diversi materiali (ad esempio scheletri di metallo rivestiti in gomma), con elasticità e rigidità e hanno una maggiore affidabilità in condizioni di lavoro complesse. Il materiale delle guarnizioni ausiliarie deve essere selezionato in base alle caratteristiche di media: ad esempio la gomma resistente all'olio viene utilizzata nei sistemi idraulici e il fluorobber viene utilizzato in ambienti resistenti alla corrosione.
Le forme strutturali di questi componenti cooperano tra loro per formare un efficientesigillatura meccanicasistema. Il loro design richiede una selezione completa in base a fattori come le condizioni operative delle apparecchiature e le caratteristiche medie per ottenere effetti di tenuta stabili a lungo termine.
