Qu'est-ce qu'un joint mécanique à poussoir

Un pousseur garniture mécanique Il s'agit d'un dispositif d'étanchéité spécialisé conçu pour prévenir les fuites de fluides dans les équipements rotatifs, tels que les pompes et les compresseurs. Ce type de joint utilise un mécanisme à ressort pour maintenir une pression constante. contact entre le joint faces, garantissant des performances et une fiabilité optimales dans les applications industrielles exigeantes.

Cet article de blog se penchera sur les subtilités des joints mécaniques poussoirs, en explorant leurs composants, leurs principes de fonctionnement et leurs principaux avantages.

Qu'est-ce qu'un joint mécanique à poussoir

Une garniture mécanique à poussoir est un type de garniture mécanique conçu pour empêcher les fuites de fluides ou de gaz entre un arbre rotatif et un carter fixe. Elle est constituée d'une face d'étanchéité rotative, généralement constituée d'un matériau dur tel que carbure de silicium ou carbure de tungstène, et une face d'étanchéité stationnaire, généralement constituée d'un matériau plus souple comme le carbone ou la céramique.

La face d'étanchéité rotative est montée sur l'arbre, tandis que la face d'étanchéité fixe est fixée au carter. Un mécanisme à ressort exerce une pression sur la face d'étanchéité. faces d'étanchéité, les poussant l'une contre l'autre pour créer une étanchéité parfaite. Cette force de ressort assure le contact des faces du joint, même dans des conditions de pression et de température variables.

Les garnitures mécaniques à poussoir doivent leur nom à la manière dont le mécanisme à ressort « pousse » les faces du joint l'une contre l'autre. Situé derrière la face fixe du joint, le ressort compense toute usure ou tout désalignement pouvant survenir pendant le fonctionnement. À mesure que les faces du joint s'usent, le ressort continue de les pousser l'une contre l'autre, assurant ainsi une étanchéité constante.

Comment fonctionnent les joints mécaniques à poussoir

Le principe de fonctionnement d'un joint mécanique à poussoir repose sur l'interaction précise entre ses composants. Le stator est généralement monté dans le boîtier du joint, tandis que le rotor est fixé à l'arbre rotatif. Les faces du joint sont maintenues en contact étroit par une combinaison de pression hydraulique et de force de ressort.

Lorsque l'arbre tourne, la face du rotor se déplace avec lui, maintenant un mince film de fluide entre les faces du joint. Ce film, souvent de quelques microns d'épaisseur seulement, empêche le contact direct entre les faces et minimise l'usure. pression d'étanchéité est maintenu par la force du ressort poussant la face du rotor contre la face du stator, ainsi que par la pression hydraulique agissant sur l'arrière du rotor.

Pour s'adapter au mouvement axial et au désalignement de l'arbre, les joints mécaniques de poussée intègrent des éléments d'étanchéité secondaires, tels que des joints toriques ou des joints en V. Ces éléments sont situés entre le rotor et le manchon, ce qui permet un certain degré de mouvement tout en préservant l'intégrité du joint.

Avantages des joints mécaniques à poussoir

Compact et économique

L’un de leurs principaux avantages est leur conception simple et compacte par rapport aux autres types de garnitures mécaniquesLes composants de base d'un joint poussoir – une bague d'étanchéité, une bague d'accouplement et des joints secondaires – constituent un ensemble peu encombrant qui est facile à adapter à de nombreux types d'équipements rotatifs sans modifications majeures.

Cette conception simple et compacte rend également les joints poussoirs très rentables. Ils sont économiques à fabriquer et sont souvent le type de garniture mécanique le moins cher.

Polyvalent et fiable

Les garnitures mécaniques à poussoir sont également très polyvalentes et fiables pour un large éventail d'applications courantes. Bien qu'elles ne soient pas adaptées aux pressions extrêmes, elles offrent une étanchéité fiable et une longue durée de vie dans la plupart des applications, jusqu'à environ 200 psi. Les joints toriques dynamiques s'adaptent aux mouvements de l'arbre et maintenir l'étanchéité contact pour une fonctionnalité fiable.

Inconvénients des joints mécaniques à poussoir

Capacité de pression limitée

L'un des inconvénients des joints mécaniques à poussoir est leur capacité limitée à supporter des pressions élevées par rapport à d'autres types de joints comme les joints à soufflet et à diaphragme. Le joint torique dynamique qui fournit la charge axiale dans un joint à poussoir a tendance à s'extruder et à se briser sous des pressions très élevées, généralement supérieures à 200 psi. Cette limitation de pression rend les joints à poussoir inadaptés à certaines applications haute pression exigeantes.

Vulnérable au fonctionnement à sec

Les joints mécaniques à poussoir sont également plus vulnérables aux dommages causés par le fonctionnement à sec que les modèles sans poussoir. Si les surfaces d'étanchéité tournent à sec sans lubrification adéquate par le fluide d'étanchéité, la friction élevée et la chaleur peuvent rapidement détruire les surfaces d'étanchéité en carbone et en céramique. Les joints secondaires dynamiques sont également susceptibles de brûler dans des conditions de fonctionnement à sec.

Taux de fuite plus élevés

Un autre inconvénient potentiel des joints mécaniques à poussoir est qu'ils ont tendance à avoir des valeurs de pression légèrement plus élevées. taux de fuite que les joints sans poussoir, notamment en raison de leur usure. Le mécanisme de chargement axial d'un joint poussoir assure un contact de face moins précis que le chargement par ressort ou par soufflet.

Applications des joints mécaniques à poussoir

Traitement pétrochimique

Les joints mécaniques à poussoir sont largement utilisés dans les équipements de traitement pétrochimique tels que les pompes, les mélangeurs et les compresseurs. Ils sont parfaitement adaptés à l'étanchéité des produits chimiques organiques, des hydrocarbures et d'autres fluides courants dans les raffineries et les usines chimiques.

Pâtes et papiers

L'industrie papetière fait également largement appel à des joints mécaniques de poussée. On les retrouve dans les digesteurs de pâte à papier, les rouleaux de machines à papier, les agitateurs, les pompes à ventilateur et bien plus encore. Les joints de poussée fabriqués avec des élastomères appropriés répondent de manière fiable aux exigences de compatibilité des fluides chimiques et des fluides de traitement de l'industrie papetière.

Eau et eaux usées

Les joints poussoirs sont également un choix courant pour les équipements de traitement de l'eau et des eaux usées. Les pressions modérées et les propriétés bénignes des fluides dans la plupart des applications liées à l'eau sont bien adaptées aux joints poussoirs. Leur conception compacte et économique en fait un choix pratique pour les nombreuses pompes, mélangeurs et autres équipements rotatifs utilisés dans le traitement de l'eau et des eaux usées municipales et industrielles.