أنواع أختام المحامل

ما هو ختم المحمل

يعد ختم المحمل مكونًا بالغ الأهمية في الأنظمة الميكانيكية التي تساعد في حماية المحامل من التلوث والاحتفاظ بزيوت التشحيم. تأتي أختام المحمل بأنواع مختلفة، كل منها مصمم ليناسب ظروف التشغيل والمتطلبات المحددة. تشمل الأنواع الأكثر شيوعًا لأختام المحمل أختام التلامس وأختام عدم التلامس وأختام المتاهة ودروع المحمل.

أختام المحامل التلامسية

تُعتبر أختام المحامل التلامسية، والمعروفة أيضًا باسم أختام الشفة، النوع الأكثر شيوعًا من أختام المحامل. تتميز بشفة مانعة للتسرب مرنة تحافظ على الاتصال المباشر بالعمود أو الهيكل، مما يخلق ختمًا إيجابيًا ضد الملوثات وتسرب مواد التشحيم.

مزايا أختام المحامل التلامسية

• توفير ختم إيجابي ضد الملوثات وتسرب مواد التشحيم
• توفر مقاومة كيميائية ومتانة ممتازة
• مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات وظروف التشغيل
• تكلفة منخفضة مقارنة بأنواع الأختام الأخرى

عيوب أختام المحامل التلامسية

• توليد الاحتكاك والحرارة بسبب التلامس المستمر مع العمود أو الغلاف
• قدرة سرعة محدودة مقارنة بالأختام غير التلامسية
• قد يتعرض للتآكل بمرور الوقت، مما يتطلب الاستبدال

أنواع أختام المحامل التلامسية

• أختام مطاطية مصبوبة (على سبيل المثال، 2RS، 2RU)
• أختام مطاطية ذات احتكاك منخفض
• أختام الشفاه المزدوجة
• مواد النتريل (BUNA-N) والفلوروإيلاستومر (FKM)

أختام المحامل غير التلامسية

تحافظ أختام المحامل غير التلامسية، والمعروفة أيضًا باسم أختام الفجوة، على خلوص صغير بين الختم والعمود أو الهيكل. يقلل هذا التصميم من الاحتكاك وتوليد الحرارة مع الاستمرار في توفير إحكام فعّال ضد الملوثات. تُستخدم الأختام غير التلامسية عادةً في التطبيقات عالية السرعة أو حيث يكون عزم الدوران المنخفض مطلوبًا.

مزايا أختام المحامل غير التلامسية

• الحد الأدنى من الاحتكاك وتوليد الحرارة بسبب عدم وجود اتصال مباشر
• مناسب للتطبيقات عالية السرعة
• عمر خدمة أطول مقارنة بأختام التلامس
• متطلبات عزم الدوران المنخفضة

عيوب أختام المحامل غير التلامسية

• قد يسمح بدخول كميات صغيرة من الملوثات إلى المحمل
• تتطلب التثبيت الدقيق والمحاذاة للحفاظ على الخلوص المناسب
• تكلفة أعلى مقارنة بأختام الاتصال

أنواع أختام المحامل غير التلامسية

• الأختام المتاهة
• حلقات الرش
• أختام مطاطية غير ملامسة
• المواد البلاستيكية والمطاطية

أختام المتاهة

أختام المتاهة هي نوع من الأختام غير التلامسية التي تتميز بسلسلة من الممرات والحجرات المعقدة المصممة لإنشاء مسار متعرج للملوثات. يمنع هذا التصميم بشكل فعال دخول الملوثات مع السماح بأقل قدر من الاحتكاك وتوليد الحرارة. تُستخدم أختام المتاهة عادةً في التطبيقات عالية السرعة أو حيث تكون هناك حاجة إلى مستوى عالٍ من الحماية من التلوث.

مزايا الأختام المتاهة

• حماية ممتازة ضد الملوثات
• مناسب للتطبيقات عالية السرعة
• الحد الأدنى من الاحتكاك وتوليد الحرارة
• عمر خدمة طويل

مساوئ الأختام المتاهة

• تتطلب التثبيت والمحاذاة الدقيقة
• قد يسمح بتسرب كميات صغيرة من مواد التشحيم
• تكلفة أعلى مقارنة بأنواع الأختام الأخرى

أنواع أختام المتاهة

• أختام المتاهة المستقيمة
• أختام المتاهة المتدرجة
• المواد المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس

دروع تحمل

دروع المحامل عبارة عن أقراص معدنية أو بلاستيكية رقيقة تغطي جانب المحمل، مما يوفر الحماية ضد جزيئات الملوثات الأكبر حجمًا. تُستخدم عادةً بالاشتراك مع أنواع أخرى من الأختام لتحسين أداء الختم العام. تُستخدم دروع المحامل عادةً في التطبيقات حيث يكون الاهتمام الأساسي هو الحماية ضد الملوثات الصلبة بدلاً من دخول السوائل أو الرطوبة.

مزايا دروع المحامل

• توفير حماية إضافية ضد جزيئات الملوثات الأكبر حجمًا
• تكلفة منخفضة مقارنة بأنواع الأختام الأخرى
• تصميم بسيط وسهل التركيب

عيوب دروع المحامل

• حماية محدودة ضد دخول السوائل أو الرطوبة
• قد لا يوفر ختمًا كاملاً ضد جزيئات الملوثات الأصغر حجمًا

أنواع ومواد دروع المحامل

• الدروع المعدنية (على سبيل المثال، الفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ)
• دروع بلاستيكية
• محامل ذات درع مفرد ومزدوج

اختيار نوع الختم المناسب

نطاق سرعة التشغيل ودرجة الحرارة

يوصى عمومًا باستخدام أختام التلامس، مثل أختام الشفاه، للتطبيقات ذات السرعات ودرجات الحرارة المنخفضة، حيث يمكنها الحفاظ على الاتصال المباشر مع العمود دون تآكل مفرط أو توليد حرارة.

تعتبر الأختام غير التلامسية أكثر ملاءمة للتطبيقات عالية السرعة أو البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة، لأنها لا تعتمد على الاتصال المباشر ويمكن أن تعمل مع الحد الأدنى من الاحتكاك وتوليد الحرارة.

مستوى التلوث وأنواع الملوثات

في البيئات شديدة التلوث، يمكن لأختام التلامس ذات شفاه الغبار الإضافية أو التصميمات متعددة الشفاه أن توفر حماية محسنة ضد دخول الأوساخ والغبار والجزيئات الأخرى.

تعتبر الأختام غير التلامسية فعالة في منع دخول الملوثات الأكبر حجمًا ولكنها قد لا تكون بنفس الكفاءة في سد الجزيئات الدقيقة. في مثل هذه الحالات، يمكن أن يوفر الجمع بين أنواع الأختام أو استخدام دروع المحامل مقاومة أفضل للتلوث.

متطلبات الاحتفاظ بالمواد التشحيمية

يجب أن يكون نوع الختم المختار قادرًا على الاحتفاظ بالمواد المشحمة داخل المحمل مع منع التسرب.

يمكن أن توفر أختام التلامس، وخاصة تلك التي تحتوي على شفاه متعددة أو أشكال هندسية مصممة خصيصًا، احتفاظًا ممتازًا بالمواد التشحيمية من خلال الحفاظ على ختم محكم ضد العمود.

قد لا تكون الأختام غير التلامسية فعالة في الاحتفاظ بمواد التشحيم، وخاصة في التطبيقات ذات السرعات الدورانية العالية أو التغييرات المتكررة في الاتجاه.

مخاوف بشأن الاحتكاك وتوليد الحرارة

يعد الاحتكاك وتوليد الحرارة من الاعتبارات المهمة عند اختيار ختم المحمل، حيث أن الاحتكاك المفرط يمكن أن يؤدي إلى زيادة التآكل وانخفاض الكفاءة والفشل المبكر.

يمكن أن تولد أختام التلامس، على الرغم من أنها توفر أداءً ممتازًا في الختم، مستويات أعلى من الاحتكاك بسبب ملامستها المباشرة للعمود. يمكن أن يؤدي هذا الاحتكاك إلى ارتفاع درجات حرارة التشغيل، مما قد يؤثر سلبًا على مكونات مواد التشحيم والمحمل.

تولد الأختام غير التلامسية الحد الأدنى من الاحتكاك والحرارة، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي يكون فيها الاحتكاك المنخفض والتشغيل البارد ضروريين.