Область застосування торцевого ущільнення
Ущільнення призначені для поділу просторів із різними тисками, робочими середовищами або температурами. Вони запобігають, наприклад, проникненню сторонніх частинок у робоче середовище або витік мастила з корпусу. Численні типи ущільнень, що застосовуються в промисловості, призначені для вирішення різних проблем. Залежно від умов експлуатації та вимог у нерухомих з'єднаннях застосовують плоскі ущільнення, кільця круглого перерізу або зварні з'єднання, в пристроях зі зворотно-поступальним рухом — м'які набивання, манжетні ущільнення, поршневі кільця, маталеві сальники або мембрани, а у валів, що обертаються. хвильові ущільнення, сальники, манжети, кільця С-подібні, аксіальні або радіальні торцеві ущільнення, виготовлені з різних матеріалів. Торцеве ущільнення по конструкції можна розділити на дві основні групи: аксіальні та радіальні. Аксіальне торцеве ущільнення, що забезпечує кращу герметичність і має підвищену надійність, довговічність, все більше застосовують замість раніше ущільнювального елемента, що панував, обертових валів — сальникового набивання. Торцеве ущільнення забезпечує упругогерметичне з'єднання між нерухомою та обертовою кільцевими торцевими поверхнями і виконує функції ущільнення, підшипника і теплообмінника. На початку XX століття в машинобудуванні з'явилися торцеві ущільнення, які не вирішували всієї важкої проблеми герметизації, але функціонально і конструктивно були кращими за традиційні м'які набивання і сальники. Принцип роботи найпростішої конструкції ущільнення полягає в тому, що буртик валу, що обертається, контактує безпосередньо з поверхнею корпусу. Однак через відсутність необхіднихматеріалів та обробних верстатів, конструктивні переваги торцевих ущільнень були реалізовані. Лише у 1920-х роках вони були вперше застосовані у багатьох холодильних установках. Пізніше стали застосовувати гумове пружне ущільнення, так зване V-подібне кільце. Це ущільнення мало таку ж конструкцію, як попереднє, проте елемент ущільнювача з пружного матеріалу краще компенсував теплові і механічні осьові переміщення. Найбільшого поширення в цей період торцеві ущільнення набули в автомобілях. Їх використовували у водяному насосі двигунів внутрішнього згоряння. В даний час водяні насоси двигунів мають виключно торцеві ущільнення. Пропоновані до ущільнень вимоги були, природно, незначними, так як тиск охолоджуючої рідини майже не перевищував 1 кгс/см², ступінь забруднення був невеликий, температура рідко перевищувала 100°С, а швидкість ковзання 1 м/с. Цим вимогам цілком відповідали матеріали, що застосовуються. Удосконаленням методів виготовлення та покращенням властивостей матеріалів можна не тільки підвищити надійність, довговічність ущільнень, а й знизити вартість їх виготовлення. Після того, як аксіальні торцеві ущільнення виправдали себе у великосерійному автомобільному виробництві, область їх застосування різко розширилася. Після 1945 р. їх стали широко використовувати в насособудуванні та великій хімічній промисловості. Внаслідок високої надійності та економічності торцеві ущільнення отримують виключно велике застосування у нафтопереробній промисловості, в очисних установках, насосних станціях, а також на танкерах. З 1945 р. для торцевого ущільнення критичними вважалися тиск 15 кгс/см², швидкість ковзання 10 м/с. Протягом останніх 25 років тиск та швидкість ковзанняпідвищилися більш ніж у 10 разів, і в даний час у технологічних установках з торцевим ущільненням робочий тиск досягає 500 кгс/см2. Транспортні засоби. У цій галузі торцеві ущільнення обчислюють мільйонами штук. Вони забезпечують герметичність роботи насосів для охолоджувальної рідини та нагнітальних в автомобілях, тепловозах, суднових двигунах, а також застосовуються як ущільнення колінчастих валів. Торцеве ущільнення використовують у ротаційних бензонасосах, коробках передач, гідротрансформаторах та гідродинамічних гальмах важких вантажних автомобілів. У підшипникових вузлах гусеничних тягачів та автомобілів підвищеної прохідності вони запобігають витоку консистентного та рідкого мастил, проникнення сторонніх частинок та брудної води всередину. Побутова техніка. Торцеві ущільнення застосовують у пральних машинах, автоматах, мийно-сушильних агрегатах та центрифугах, посудомийних машинах та м'ясорубках, а також нагнітальних паливних та циркуляційних водяних насосах. Ущільнення запобігає витоку мастила з шарикопідшипників і проникнення до них води та бруду. Енергетика та насособудування. У цих галузях машинобудування торцеві ущільнення застосовують у конденсатних та поживних насосах котельних агрегатів, у водяних турбінах та у системі охолодження генераторів, вентиляторів, і особливо в ядерних енергетичних установках. Крім того, торцеві ущільнення встановлюють у шестерних насосах, відцентрових вентиляторах, насосах для перекачування зріджених газів, асфальту та мастики, в компресорах, холодильних установках та вакуумних насосах. Хімічна та нафтова промисловість. На нафтопереробних та хімічних апаратах торцеве ущільнення використовують особливо широко. За допомогою цього типу ущільнень герметизують вали, що перемішують.пристроїв, випарників та змішувачів, каландрів, що підігріваються парою, центрифуг, вентиляторів та насосів, що працюють з різними середовищами. Авіаційна та космічна техніка. У літаках та ракетах за допомогою торцевих ущільнень герметизують вали газових турбін, турбокомпресорів, гідроагрегатів та нагнітальних насосів пального та зріджених газів.
Майєр Е. «Торцеві ущільнення»: Пер. з ним. - М: Машинобудування, 1978. - 233 с., Іл.