Lo spazio tra i cuscinetti sigilli a labirinto varia tipicamente da 0.010 a 0.030 pollici (da 0.25 a 0.75 mm), a seconda del diametro dell'albero e delle condizioni operative. Questo piccolo spazio, circa lo spessore di qualche foglio di carta, è fondamentale per prevenire la contaminazione e consentire all'albero di ruotare liberamente senza toccare la guarnizione.
Perché questo divario è più importante di quanto pensi
Ottenere questa distanza è come impostare la distanza perfetta tra due magneti che non dovrebbero toccarsi, ma devono rimanere vicini. Se è troppo piccola, la guarnizione sfrega contro l'albero, creando calore e usura. Se è troppo grande, sporco, umidità e altri contaminanti si insinuano nel cuscinetto, causandone un guasto prematuro.
La fessura crea quello che gli ingegneri chiamano un "percorso tortuoso". Immaginate l'acqua che cerca di scorrere attraverso un labirinto: perde energia a ogni curva e alla fine si arrende. Questo è esattamente ciò che accade quando i contaminanti cercano di passare attraverso una guarnizione a labirinto opportunamente distanziata.
Misurazioni standard della distanza in base alle dimensioni dell'albero
Per la maggior parte delle applicazioni industriali, ecco cosa stai osservando:
Gli alberi di diametro inferiore a 2 mm necessitano di uno spazio di 50-0.010 pollici. Questo spazio ridotto è efficace perché gli alberi più piccoli presentano una minore dilatazione termica e vibrazioni.
Gli alberi con diametro compreso tra 2 e 6 mm (50-150 pollici) richiedono una tolleranza compresa tra 0.015 e 0.020 pollici. Questo intervallo intermedio copre la maggior parte delle applicazioni di pompe e motori che incontrerete.
Gli alberi di diametro superiore a 6 mm (150 pollici) necessitano di 0.020-0.030 pollici o più. Le apparecchiature più grandi sono soggette a una maggiore espansione termica e a una maggiore flessione durante il funzionamento, quindi necessitano di maggiore spazio di ventilazione.
Fattori che influenzano l'impostazione dello spazio
Funzionamento
Un albero che parte a temperatura ambiente potrebbe crescere di 0.005 pollici quando raggiunge la temperatura di esercizio. Se non si considera questa dilatazione termica, la distanza ideale diventa un contatto metallo su metallo.
Velocità dell'albero
Ad alte velocità (oltre 3,600 giri/min), sono necessarie distanze leggermente più grandi perché l'albero tende a muoversi o a orbitare leggermente all'interno dei suoi cuscinetti.
Condizioni ambientali
In ambienti polverosi, è possibile utilizzare fessure più strette per impedire l'ingresso di particelle. In ambienti puliti e controllati, è possibile utilizzare fessure leggermente più grandi per ridurre l'attrito.
Come misurare e impostare correttamente lo spazio
Iniziare utilizzando spessimetri in quattro punti lungo la guarnizione: superiore, inferiore ed entrambi i lati. La distanza deve essere costante entro 0.002 mm in tutti i punti.
Controllare l'eccentricità dell'albero prima di impostare il gioco. Se l'albero oscilla di più di 0.002 mm, correggere prima il problema. Un albero oscillante impedisce di mantenere il gioco corretto.
Misurare sempre con l'attrezzatura ferma e a temperatura ambiente. Quindi calcolare quanto si espanderà l'albero a caldo. Aggiungere questa espansione termica al gioco a freddo per ottenere lo spazio di installazione.
Problemi comuni dovuti a spazi errati
Troppo stretto
Durante il funzionamento, si noteranno delle macchie blu sull'albero dovute al calore, delle scanalature usurate nel metallo e, a volte, anche del fumo. La temperatura del cuscinetto aumenta e si potrebbe sentire un fischio acuto.
Troppo largo
La contaminazione penetra lentamente nell'alloggiamento del cuscinetto. Non si notano immediatamente i problemi, ma la durata del cuscinetto diminuisce del 50% o più. Le perdite d'olio aumentano e si riscontra sporcizia nei campioni di lubrificante.
Domande frequenti
Posso usare il silicone RTV per sigillare fessure più grandi nelle guarnizioni a labirinto?
No, l'aggiunta di sigillanti vanifica lo scopo di una tenuta a labirinto. La tenuta ha bisogno del suo spazio progettato per funzionare correttamente. Se lo spazio è troppo grande, è necessario sostituire la tenuta o lavorarla alle dimensioni corrette.
Con quale frequenza dovrei controllare il gioco della guarnizione a labirinto?
Controllare le autorizzazioni durante le fermate per manutenzione programmata, in genere ogni 6-12 mesi per le apparecchiature critiche. Le applicazioni ad alta velocità o ad alta temperatura richiedono controlli più frequenti, mentre le apparecchiature a bassa velocità e in ambienti puliti possono richiedere tempi di ispezione più lunghi.
Qual è la differenza tra gioco radiale e assiale nelle tenute a labirinto?
Il gioco radiale è lo spazio tra la guarnizione e il diametro dell'albero, mentre il gioco assiale è lo spazio tra facce di foca e qualsiasi spallamento o superficie di spinta. La maggior parte delle discussioni sul "gioco" si riferisce al gioco radiale, che è più critico.
Perché alcune guarnizioni a labirinto hanno delle scanalature mentre altre sono lisce?
I design scanalati creano più turbolenza e perdite di carico, rendendoli più efficaci nel bloccare la contaminazione. I design lisci funzionano meglio ad alte velocità, dove le scanalature potrebbero creare correnti d'aria indesiderate che di fatto attirano i contaminanti.
