Vedações mecânicassão os principais dispositivos de vedação para máquinas de fluido e seu desempenho depende do projeto estrutural dos componentes do núcleo. A análise a seguir se concentra nas formas estruturais dos principais componentes, revelando suas funções e características no sistema de vedação.
O anel rotativo gira de forma síncrona com o eixo e é um componente essencial para a vedação dinâmica. As formas estruturais comuns incluem tipo de bunda de rosto plano, tipo escalonado e tipo de face cônica. O anel de rotação de bumbum de rosto plano tem uma face final lisa, formando uma superfície de vedação bem adequada com o anel estacionário, adequado para condições de média e baixa pressão, com baixa dificuldade de processamento e boa estabilidade de vedação. O anel rotativo escalonado aumenta a perturbação do fluido através do design de etapas de vários estágios para reduzir o desgaste da face final, tornando-o adequado para cenários com meios contendo partículas. O anel giratório da face cônica usa o efeito de aperto auto-aperto da superfície cônica para aumentar a pressão de vedação e é amplamente utilizada em equipamentos de alta pressão. Os anéis rotativos são feitos principalmente de liga dura ou carboneto de silício para garantir a resistência ao desgaste e a resistência à corrosão.
O anel estacionário é fixado na concha do equipamento e forma um par de vedação com o anel rotativo. Suas formas estruturais incluem tipo incorporado, tipo fixo da glândula e tipo soldado. O anel estacionário incorporado é conectado à concha através de ranhuras, com instalação conveniente e posicionamento preciso, e é frequentemente usado em bombas pequenas e médias. O anel estacionário fixado na glândula é pressionado diretamente por parafusos da glândula, e a quantidade de desgaste pode ser compensada ajustando a posição da glândula, tornando-o adequado para ocasiões com grandes flutuações de condição de operação. O anel estacionário soldado é soldado integralmente com a concha, oferecendo desempenho de vedação extremamente forte, mas alta dificuldade em desmontagem e manutenção, e é usado principalmente em vasos de alta pressão. Os anéis estacionários geralmente são feitos de grafite ou cerâmica, que possuem propriedades de lubrificação e vedação.
Os elementos elásticos fornecem força compressiva contínua para o anel rotativo ou estacionário, com formas estruturais, incluindo tipo de mola, tipo de fole e tipo de diafragma. Os elementos elásticos do tipo primavera são divididos em tipos de primavera única e multi-spring: a primavera única tem uma estrutura simples, mas a distribuição de força desigual, enquanto a multi-prole é distribuída e adequada para cenários de rotação de alta velocidade. Os elementos elásticos do tipo Bellows combinam a função elástica com a vedação auxiliar para reduzir os pontos de vazamento e executar de forma estável em ambientes de alta temperatura. Os elementos elásticos do tipo diafragma fornecem força elástica através da deformação das folhas de metal, com velocidade de resposta rápida, adequada para precisãovedações mecânicas.
As vedações auxiliares incluem anéis de O, anéis V e vedações combinadas. Os O-rings têm uma estrutura simples e baixo custo, alcançando a vedação em virtude da elasticidade da borracha e são adequados para condições de baixa pressão e temperatura normal. Os anéis em V são compostos de múltiplas camadas, formando várias barreiras de vedação através da compressão axial, com excelente resistência à pressão. As vedações combinadas integram as vantagens de diferentes materiais (por exemplo, esqueletos de metal revestidos com borracha), apresentando elasticidade e rigidez e têm maior confiabilidade em condições de trabalho complexas. O material das vedações auxiliares deve ser selecionado de acordo com as características médias: por exemplo, a borracha resistente ao óleo é usada em sistemas hidráulicos, e o fluororberber é usado em ambientes resistentes à corrosão.
As formas estruturais desses componentes cooperam entre si para formar um eficientevedação mecânicasistema. Seu design requer seleção abrangente com base em fatores como condições de operação do equipamento e características médias para obter efeitos de vedação estáveis a longo prazo.
